继平台设计与航摄规划篇后，D2000的免像控应用离不开飞行控制、相机检校、数据后处理等关键技术的加持。本文将为您详细介绍飞马D2000免像控应用所涉及的关键技术。
总结飞马D2000免像控应用关键技术，大致分为以下方面：
硬件支持：高精度GNSS板卡（20HZ）；
精准成像控制，亚毫秒级同步精度（最新固件已支持）；
网络RTK/PPK融合差分作业模式，有利于减少用户测站问题，全面提升精度和可靠性；
亚像元级畸变改正；
高精度RTK/PPK融合解算；
高可靠的偏心距改正算法，精确反算每个相机投影中心的方位元素，亦有利于加快空三收敛速度、避免空三分层；
基于高精度GNSS的免像控空三处理。
一、精确成像控制
在房地一体化项目的免像控应用中，飞马D2000搭载D-OP3000展现了高精度的点位预测能力。从产品全链路来看，这首先离不开精确的成像控制。
D2000无人机平台与D-OP3000的硬件协同与控制算法，保证了D-OP3000每摄站具有突出的时间同步与姿态控制能力，包括GNSS时间同步、相机姿态两部分。
在时间同步方面，D2000基于GNSS精确授时机制和持续校准实现亚毫秒级同步精度。GNSS接收机板块每整秒向外发出脉冲信号（称为秒脉冲），飞控利用秒脉冲信号修正自身时钟，并同步估算飞控的时钟漂移。进一步地，D2000飞控不会受GNSS板卡特情影响，即便板卡出现问题，导致秒脉冲丢失或不准，飞控也可以利用修正的自身时钟继续提供高精度MARK时间戳。
在相机姿态方面，前文已提及，D2000为了减低飞机重量、提升作业效率，五目相机D-OP3000等载荷没有采用云台，为了保证拍照时刻相机的姿态满足航空摄影规范要求，D2000飞控通过预测下一摄站成像时刻，保证每摄站成像时刻载荷的近似垂直摄影（D-OP3000以下视为基准），当摄站拍照完成后，飞机迅速恢复航线运动状态，整个过程用时被控制在百毫秒之内。
二、网络RTK/PPK融合差分作业模式
飞马D2000在免像控应用方面的一个全新产品特点是引入了网络RTK/PPK融合差分作业模式，并选择了千寻位置作为重要战略伙伴。
飞马充分考虑了用户在实体架站时的便捷性、效率和容错能力，将提供稳定、一致的厘米级高精度定位应用解决方案作为一个重要产品点规划并实践，将高可用网络RTK、统一坐标、随意漫游、支持各类RTK终端纳入整体产品链路规划并研发。
飞马网络RTK服务基于千寻全球最大的CORS系统，依托其自研的潜龙服务器、高达99%的基准站系统平均可用率和周跳比、多路径等处于业界领先水平的数据质量指标，基于其全国范围内高密度地基增强网络以及全球自建基准站，为飞马用户保障高覆盖、全天候的服务。同时，借助千寻智能组网、长基线RTK、反向平滑等算法，为用户提供更高精度、更高可靠性的服务。
同时，飞马D2000用户可以随需即用的互联网方式享有高并发解算服务，无需自建基准站和另购商业解算软件，只需提供D2000机载GNSS原始观测数据，便可通过无人机管家获取虚拟基站数据、进行轨迹解算，并输出高精度轨迹数据，可大幅提高应用效率、降低作业成本。
三、数据后处理
1、高精度差分POS解算
高精度定位系统是无人机的一个关键的部分，例如GNSS，其具有全球性、全天候和连续的精密三维定位能力。应用在测绘行业的无人机需要较高精度的定位结果来实现免像控，通常需要与测区附近的基准站进行差分定位。使用差分定位技术主要是为了消除以下三大类误差：（1）与卫星有关的误差；（2）与传播途径有关的误差；（3）与接收机有关的误差，从而达到厘米级定位精度。
然而，小型低空无人机因受载荷、体积、重量等因素的限制而无法选用体积质量较好的扼流圈天线，且在变更航线时因需要倾斜较大的角度会造成频繁的上下星。与此同时，低空环境复杂的干扰源都会导致载波相位模糊度固定错误、高程误差较大、解算效率低等问题，极大降低飞行轨迹的定位精度。
鉴于现有技术中因小型无人机转向倾斜角度大所造成的频繁上下星以及低空环境干扰源复杂等因素影响解算固定率和解算精度等技术问题，飞马无人机管家专业版除了对无人机的观测数据进行预处理，如卫星高度角筛选、信噪比筛选、粗差剔除、完整性检查和周跳探测等；在GNSS差分解算的过程中，使用了多种载波相位整周模糊度处理方法解算整周模糊度，并最终把不同解算方法结果进行融合。
无人机管家的差分融合方法能有效解决由于观测数据质量差和飞行姿态问题所带来的差分解算固定率低和高程跳点较多的问题，从而有效解决现有技术中定位精度低、高程误差大、解算效率低等问题。但是仅仅使用GNSS天线相位中心的位置信息，还不能保证免像控的精度，飞马无人机管家专业版在进行差分解算的同时，将载荷模块各相机的精确位置与近似姿态也同步输出，从而为免像控提供了前提条件。
2、影像畸变去除
影像畸变是又一个制约航测精度的重要因素，对于普通的非量测相机，由于光学镜头的复杂性导致了采集的影像畸变的千差万别，虽然使用径向畸变与切向畸变模型可以去除大部分球面镜头导致的畸变，但是残留的畸变依然对高精度测图造成不可忽略的影响。飞马的每一个载荷产品在出厂时，都会配套一份严格的飞马检校报告，提供相机高精度检校参数，这些检校参数可以与瞰景Smart3D、Context Capture（简称CC）的相机参数自由转换。如果通过Smart3D、CC软件直接创建工程，可以导入飞马提供的对应相机参数作为初始值，从而有利于空三处理快速收敛，提高数据处理速度。
在此方面，飞马配套建设了相机实验室检校场，正在规划建设室外三维检校场，并研发了相应的检校软件，支持K6检校模型及其扩展模型、支持格网畸变模型等，能够满足该类载荷的畸变改正达到亚像元级别。
3、冗余影像自动剔除
如前文所述，飞马GNSS后差分处理不仅可以输出每个相机的精确三维位置信息，同时也给出了每个相机的近似姿态角，使用这些信息可以不经空三处理便快速计算出每张影像的视角，从而可快速筛选出测区里用于建模的最佳影像视角，并剔除不必要的冗余照片，极大提高了后续空三处理效率。
四、无缝对接Smart3D等三维建模软件
基于飞马平台获取的倾斜数据，无需其他处理，即可直接导入瞰景Smart3D三维建模软件进行处理。Smart3D软件平台自动化程度高、操作简单、易于上手，空三通过率高，极大减少采用其他建模软件出现的空三分层概率，有效提高作业效率。同时，Smart3D支持一机多开，建模效率是其他软件的3倍以上，极大提高三维建模的生产效率。值得一提的是，Smart3D基于飞马差分系列平台（如D2000）高精度POS数据的特点，新增基于高精度倾斜空三平差算法，实现了1:500地形图、房地一体化测量应用中的稀少像控甚至免像控的三维建模出图。
此外，飞马无人机管家的工程可以与CC无缝衔接，实现一键将飞马空三工程导出CC XML工程，从而降低了CC空三迭代的次数并提高空三处理的成功率。
