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无人机在电力行业的现状与未来

无人机在电力行业的现状与未来
无人机在电力行业的现状与未来

无人机在电力行业的现状与未来

北方天途航空

一、行业背景

“十二五”期间,我国电网建设经历了高速发展的阶段,规模已跃居世界首位。目前我国已经建成了六大跨省区的电网,分别是南方、西北、华东、华中、华北和东北这六大电网,输电线路总长度超过了115万千米,500kV及以上的输电线路已成为各区电网输电主力。我国的国土幅员辽阔,地形也相对复杂,丘陵较多、平原较少,加上气象条件的复杂多变,给跨区电网和超高压输电线路工程的建设带来一定难度,加上建成之后的维护与保养,仅仅依靠现有的检查手段和常规测试并不能满足高效快速的要求,也不能达到很好的效果。无人机技术的运用,能够很好的完成电力巡检和建设规划任务,自然就能得到了电力企业的认可及大规模应用。

天途无人机(线上机器人)在南方电网特高压线上进行带电清障作业

天途电力无人机在国网北京电力公司执行架线任务

二、行业标准

2013年,中国民用航空局(CAAC)下发《民用无人驾驶航空器系统驾驶员管理暂行规定》,业界普遍认为这代表着迈出了无人机规范管理迈出了第一步。

在电力行业,无人机主要被应用于架空输电线路巡检,为此国家电网发布了Q/GDW 11383-2015《架空输电线路无人机巡检系统配置导则》、南方电网发布了《架空输电线路机巡光电吊舱技术规范(试行)》、中电联发布了DL/T 1482-2015《架空输电线路无人机巡检作业技术导则》,对无人机巡检系统及光电吊舱进行规范。

三、无人机系统概述

无人机巡检系统指利用无人机搭载可见光、红外等检测设备,完成架空输电线路巡检任务的作业系统。

无人机巡检系统一般由无人机分系统、任务载荷分系统和综合保障分系统组成。无人机分系统指由无人驾驶航空器、地面站和通讯系统组成,通过遥控指令完成飞行任务的无人飞机系统。任务载荷分系统指为完成检测、采集和记录架空输电线路信息等特定任务功能的系统,一般包括光电吊舱、云台、相机、红外热像仪和地面显控单元等设备或装置。综合保障分系统指保障无人机巡检系统正常工作的设备及工具的集合,一般包括供电设备、动力供给(燃料或动力电池)、专用工具、备品备件和储运车辆等。

无人机巡检系统包括无人直升机(按结构形式,一般分为单旋翼带尾浆式和多旋翼式)巡检系统和固定翼无人机巡检系统。无人机按照空机质量分为中型无人机和小型无人机。中型无人机指空机质量大于7kg且小于等于116kg的无人机,适用于中等距离的多任务精细化巡检;小型无人机指空机质量小于等于7kg 的无人机,适用于短距离的多方位精细化巡检和故障巡检。

2015年,天途航空发布了M6FA(六旋翼)/M8FA(八旋翼)系列电力行业无人机,可用于电力线路巡检、电力线路架设及电力线路排障等领域。

天途航空M8FA电力巡检无人机

天途航空M6FA电力无人机

天途航空电力无人机系统

四、系统特点

天途电力无人机定位精度高、续航时间长,可垂直起飞和降落,无需任何辅助装置,不需要专门的机场和跑道,对环境要求极低,可在野外随处起飞和降落。悬停、前飞、后飞、侧飞、盘旋等。多旋翼无人机能在平原、湖泊、高山等地形地貌下进行架线及巡检,天途电力无人机智能化程度高,可实现程控自主飞行及自动返航等多种先进功能;操作十分简便有效,有较强的容错能力;系统性能稳定可靠、机动灵活,运营成本低。

天途电力无人机还可搭载多种任务载荷,可见光、红外热像仪、紫外成像仪和光电吊舱等,日夜都能进行作业。红外热像仪能够通过温度异常变化对比值,

发现隐蔽性较强的发热故障点;紫外成像仪能够利用电晕和表面局部放电的产生

和增强间接评估运行设备的绝缘状况和及时发现绝缘设备的缺陷。紫外成像仪和红外热像仪是一种互补性技术,结合传统可见光巡线,能够大大提高故障点检测的准确性,为故障抢修赢得宝贵的时间。

五、应用价值

天途电力无人机在电力行业的应用,主要包括线路巡检、线路架设和线路规划。

1、线路巡检

线路的维护与巡检在电力系统中有着相当重要的作用,这样也就得到了更多电力专家的重视。通过相关的数据和图像资料可以清楚看到,在观察设备外观情况时,无人机技术可以起到相当关键的作用,通过无人机,电力部门相关人员可以清楚判断对于一些重要的部件是否受到损坏也可以很清楚的进行判断,保证输电线路的安全,保障居民的用电。除正常巡检和特殊巡检,还可将无人机应用在电网灾后故障巡检。当灾害导致道路受阻、人员无法巡检时,飞行器无人机可以发挥替代作用,开展输电线路巡查,准确定位杆塔、线路故障,且视角更广,能避免“盲点”。无人机巡检提高了电力维护和检修的速度和效率,使许多工作能在完全带电的情况下迅速完成,比人工巡线效率高出40陪。在巡检过程中,还可通过无人机清除线路上的风筝、气球、塑料袋等异物。

2、线路架设

在输电线路施工过程中,线路走廊长、地形情况复杂,线路所经地区山谷河流茂密森林,给线路架设带来极大不便,工程实施困难重重。为有效破解缓解生态环境保护和架线施工的矛盾,可运用无人机展放导引绳进行来架设线路架设施工轻松解决。无人机首先沿线路上空飞行并施放一根轻质高强引绳通过各基塔,然后利用这根轻质引绳不断牵引后续引绳,直至牵通一根三级引绳,并架设导线。通过这种方式,解决了人力展放导引绳的高强度和动力伞展放导引绳着陆困难等问题,也减少了线路通道的树木砍伐,最大限度地保护了自然生态。

3、线路规划

无人机的测绘系统有很多优点,包括实时性、成本低、响应快、灵活度高等特点。和普通的航空遥感与卫星遥感相比,优势更加明显,它可以在低空取得光学图像、地形图像、输电线路图像,是其他测绘和、监测方式不能取代的。在对各类输电线路进行走廊规划时,需对规划区域进行详细的信息采集和测绘工作,最好的方式就是采用无人机测绘系统,不仅可以确保获取数据的高效性,还可以在多方面降低环境对信息采集与勘测的影响。依据无人机采集的数据进行有效分析,能够全面兼顾各方面因素,对充分利用有限的资源充分利用,使区域规划与线路走向更加合理,输电线路的路径得到优化,有效降低国家对于输电线路的建设成本。

六、应用展望

随着经济的发展和科技的进步,无人机技术已经越来越成熟,利用无人机在巡检电力系统中巡检线路,不仅降低了在人工巡检过程中出现的故障率,也有效的降低了电力企业的成本预算,还提高了电力巡检工作的效率。

目前,国家电网及南方电网相关部门正在着力推进无人机班组建设、完善各类保障支撑体系,为无人机在电力行业的广泛应用做好全面准备工作,无人机将迎来全面推广应用的新阶段。在不久的将来,相信天途航空电力无人机将遍布全国电网,翱翔蓝天服务于线路规划和巡检,为在全国范围内,实现智能电网贡献出我们的力量。

无人机在电力行业应用价值及可行性分析

无人机在电力行业应用价值及可行性分析 近年来无人机行业发展迅猛,在短短的两三年时间内,无人机产业从零星的几家,发展到布满全国各个地区。无人机从军用发展至民用,其功能也从原本的战斗、巡逻、侦查等功能延伸到了航拍、植保、电力训练、军警消防、测绘等领域广泛应用。 前瞻产业研究院《中国无人机行业市场需求预测及投资战略规划分析报告》数据显示:2013-2015年三年内,全球民用无人机的市场销量分别为15万架、37.8万架和57万架,其中消费级市场需求是专业级无人机的两倍左右,并且以每年50%的速度快速增长。 “十二五”期间,我国电网建设经历了高速发展的阶段,规模已跃居世界首位。目前我国已经建成了六大跨省区的电网,分别是南方、西北、华东、华中、华北和东北这六大电网,输电线路总长度超过了115万千米,500kV及以上的输电线路已成为各区电网输电主力。我国的国土幅员辽阔,地形也相对复杂,丘陵较多、平原较少,加上气象条件的复杂多变,给跨区电网和超高压输电线路工程的建设带来一定难度,加上建成之后的维护与保养,仅仅依靠现有的检查手段和常规测试并不能满足高效快速的要求,也不能达到很好的效果。无人机技术的运用,能够很好的完成电力巡检和建设规划任务,自然能得到电力企业的认可及大规模应用。 2013年,中国民用航空局(CAAC)下发《民用无人驾驶航空器系统驾驶员管理暂行规定》,业界普遍认为这代表着迈出了无人机规范管理迈出了第一步。 在电力行业,无人机主要被应用于架空输电线路巡检,为此国家电网发布了Q/GDW 11383-2015《架空输电线路无人机巡检系统配置导则》、南方电网发布了《架空输电线路机巡光电吊舱技术规范(试行)》、中电联发布了DL/T 1482-2015《架空输电线路无人机巡检作业技术导则》,对无人机巡检系统及光电吊舱进行规范。 根据国家电网发布的Q/GDW11383-2015《架空输电线路无人机巡检系统配置导则》,无人机巡检系统指利用无人机搭载可见光、红外等检测设备,完成架空输电线路巡检任务的作业系统。 无人机巡检系统一般由无人机分系统、任务载荷分系统和综合保障分系统组成。无人机分系统指由无人驾驶航空器、地面站和通讯系统组成,通过遥控指令完成飞行任务。任务载荷分系统指为完成检测、采集和记录架空输电线路信息等特定任务功能的系统,一般包括光电吊舱、云台、相机、红外热像仪和地面显控单元等设备或装置。综合保障分系统指保障无人机巡检系统正常工作的设备及工具的集合,一般包括供电设备、动力供给(燃料或动力电

无人机应用技术专业人才培养方案

(二)职业素质要求 1.具备良好的社会主义思想道德素质、树立建设和谐社会的人生观和价值观。 2.具备积极向上的人生追求,爱岗敬业、团结合作、刻苦钻研、努力创新。 3.养成文明健康的生活、工作习惯,遵守社会道德和职业道德规范。 (三)资格证书要求 1.无人机驾驶证。 2.无人机应用资格证书。 (四)毕业生就业单位部门 主要就业单位:能在各个无人机的研发、生产、应用、教学、训练等单位进行从事无人机的研发、生产、安装、调试、维修、营销、飞行、应用、后期处理、地勤、教员、训练、表演等岗位工作。 主要就业部门:生产部、售后服务部、销售部、工艺工程部、质检部或技术开发部。 (五)招生对象及学制 1.招生对象:高中、中职毕业生 2.学制:全日制三年 四、课程设置 (一)主要课程介绍 本专业教学计划主要由公共课、专业支持必修课、专业核心必修课、专业拓展选修课组成,以下是专业课各课程的学习要求: 1.电工电子技术 了解电阻、电容、电感等各种电子元器件的特性与作用;理解简单电路的基本原理与特性;了解电路的各种分析方法,能对给定的电路进行电压、电流、功率等参数的计算;能绘制信号的波形图,掌握中级以上装配电工应知理论知识。了解常用电子器件的工作原理、主要参数和外特性;理解各种基本的模拟与数字单元电路的组成与工作原理;能定性分析各种常用电子线路并能说明电路中每个元器件的作用;能计算简单电子线路的参数;了解通用集成电路(IC)的性能特点,能画出常用IC应用电路;能查阅电子器件手册及有关资料并合理选用。 2.机械制图

本课程主要讲授投影作图、机械制图、极限与配合等内容,使学生掌握正投影法的基本理论和作图方法,机械制图、极限与配合的国家标准。能熟练阅读中等复杂程度的零件图和部件装配图,能徒手绘制较简单的零件图和部件装配图,能熟练使用一种计算机绘图软件(如CAD/CAM应用技术)。 3.无人机控制技术 课程通过对企业调研和典型工作任务的分析,确定了以无人机控制为主线的九个学习项目。使学生能准确理解无人机安装与维护的基本知识与技能,并能独立完成分析、设计、安装、调试无人机系统,不仅培养了学生基本能力,还培养了学生分析问题和解决问题的能力。 4.C语言程序设计 主要是培养学生的程序设计能力和运用计算机进行逻辑思维的能力,让学生掌握C语言的编程思想、培养学生对程序设计的兴趣、学会利用计算机来进行问题的求解,同时对算法及其在计算机内的实现有一个基本的了解。 5.工厂供配电技术 本课程主要内容包括:电力系统基本知识,工厂的电力负荷及短路电流计算,电力线路的结构及敷设,工厂变配电所的电气设备及一次系统,工厂变配电所的操作电源,控制及信号回路,工厂供电系统的继电保护及自动装置,电气安全、电气设备的接地装置及工厂变配电所的防雷保护,工厂电气照明等。使学生对无人机及其控制系统有一个完整的理解。培养学生在工程供电方面分析与解决问题的能力,培养学生在无人机方面具有一定的动手能力。 6.微机原理与单片机应用 主要学习16位微型计算机系统的基本组成、工作原理和接口技术原理及应用,主要内容包括微型计算机概述、8083/8088微处理器、8086/8088指令系统和寻址方式、汇编语言程序设计、存储器、输入输出接口技术、微型计算机中断技术、接口技术及应用;以MCS-51单片机位机型,重点学习MCS-51单片机的基本组成、工作原理和系统开发应用、主要内容包括单片机概述、MCS-51单片机结构和原理、MCS-51单片机的指令系统、MCS-51单片机的中断系统、MCS-51单片机定时器/计数器及其应用、单片机的开发技术等。 7.无人机基础知识 本课程主要涉及自动控制、计算机、传感器、人工智能、电子技术和机械工程等多学科的内容。其目的是使学生了解无人机的基本结构,了解和掌握无人机

军用无人机的发展现状及趋势

军用无人机的发展现状及趋势 作者:戎皓 智能、自动驾驶和信号处理等高新技术的发展以及各种新设备的成功研制,军用无人机已发 展成为能进行侦察、电子干扰、战场目标毁伤效果评估等多种用途的平台,受到各国的高度重视。本文就军用无人机的发展概况和应用进行概括介绍,并对未来军用无人机的发展趋势作简要预测。 关键词:军用无人机、作战应用、发展 1. 引言 用无人机替代有人飞机执行高风险作战任务,是当今国际航天领域一个重要发展方面。无人机也称无人航空器或遥控驾驶航空器,是一种由无线电遥控设备控制,或由预编程序操纵的非载人飞行器,拥有众多有人驾驶飞机所不具有的优点,可遂行各种作战和训练保障等任务,具有广阔的军事应用前景。无人机在近几场局部战争被大量地使用,而且在未来战场上的用途将越来越大,成为世界各军事大国武器装备发展的重点。 2. 军用无人机的发展概况及作战应用 1909年第一架无人机在美国试飞;1917年,英国和德国也先后研制成功无人驾驶遥控飞机。无人机直接用于战争始于20世纪60~70年代的美军侵越战争。最经典的无人机作战运用,是以色列人创造的。在1973年的第四次中东战争中,以色列沿苏伊士运河大量使用美制BQM-74C多用途无人机模拟作战机群,掩护战斗机超低空突防,成功地摧毁了埃及沿运河部署的地空导弹基地。在1982年以色列入侵黎巴嫩的军事行动中,以军派遣“猛犬”无人机,诱使叙利亚地空导弹基地的雷达开机并发射大量地空导弹,为摧毁该基地创造了条件。在1991年的海湾战争和科索沃战争中,美、英、法、加拿大和以色列等国的无人机纷纷亮相战场,用于中低空侦察和长时间战场监视、电子对抗、战况评估、目标定位、收集气象资料、营救飞行员和散发传单等,为多国部队实时了解战场态势及评估空袭效果提供了重要依据,对干扰、压制伊拉克防空体系和通信系统等也发挥重要作用。 3. 军用无人机的种类与特点 3.1 种类 目前从事研究和生产无人机的有美国、俄罗斯、以色列、英国和南非等近30个国家,无人机的型号已经增加到200种以上,无人机的种类繁多、用途广泛。军用无人机的主要用途有:

无人机系统在电力行业中的应用

无人机系统在电力行业中的应用 发表时间:2020-01-16T13:01:23.163Z 来源:《基层建设》2019年第28期作者:林声凯 [导读] 摘要:无人机技术由于效率高、成本低、风险低等优点,近年来得到了广泛的应用,尤其在电力监理中,已经成了智能巡检电力电路的主要手段。 国网福建省电力有限公司南平供电公司福建南平 353000 摘要:无人机技术由于效率高、成本低、风险低等优点,近年来得到了广泛的应用,尤其在电力监理中,已经成了智能巡检电力电路的主要手段。其有效的实现了多角度、多方位的高空巡检和拍摄工作,为及时发现电路中存在的问题提供了准确的依据,有效的促进了我国监理工作水平的提升。 关键词:无人机系统;电力行业;应用 1 无人机的分类 我国的无人机技术不断的发展,制造出的无人机种类也是越来越多,应用到不同的领域之中。无人机无人机形态各异、应用广泛,致使其在尺寸、无人机质量、航程、航时、飞行高度、飞行速度、飞行任务等多方无人机面都存在较大差异。中国民用航空局在制定的《民用无人驾无人机驶航空器系统驾驶员管理暂行规定》中,从空机质量、校无人机正空速、升限高度三个方面对无人机进行了分类。 2 无人机特点 伴随着我国科学技术水平的不断提升,地理空间信息技术也获得无人机了非常快速的进展,第一,无须机场起降。无人机的起飞有滑跑、手抛、弹射等方式,一般地面平坦,视野开阔的场地即可实现起降,不需专用跑道,场地可灵活选择,受地面地形的限制较小。第二,对天气条件不作较高要求。无人机能在云下飞行航摄,也能在超低空环境下飞行,这一点相较于一般的航空摄影与卫星光学遥感更具优势,即便在云层较多的环境下也能实时获取到影像。第三,系统集成度较高。无人机系统中包含了飞行控制装置、数码相机传感器、全球定位系统设备、通信系统与飞行平台、集成惯性导航装置等,随着诸多设备技术的高速发展,系统整体集成技术的成熟度愈来愈高。第四,影像分辨率高、现势性强。无人机系统由于可以低空作业,能够获取地面分辨率高于5cm的影像,分辨率高,影像清晰。另外,无人机可以快速便捷执行飞行任务,获取的数据在现势性方面优势更加明显。 3 无人机现状分析 近年来,我电力行业发展迅猛,电网建设在全国的每一个地方落地生根。随着无线通信技术、GPS导航定位技术和自动控制技术的发展,无人机的发展速度逐渐加快。利用无人机在电力线路规划、建设、运营维护和应急抢险等工作,发挥了提高效率、保障安全的作用。无人驾驶飞机简称无人机,英文缩写为UA V,是利用无线电遥控设备和自备程序控制装置操纵的不载人飞机,或者由车载计算机完全或间歇自主地操作。随着航空科技的发展,无人机在续航、通信和负载能力等方面有了很大提高。无人机的特性更有利于其在电力行业开展应用。通常情况下,无人机主要由以下几部分组成,分别为动力引擎、信号无线、设备机身以及自动驾驶仪等。动力引擎主要包括动力模式和油动模式。无人机在起落过程中主要分为三种模式,分别为直升模式、抛掷模式、弹射模式等。它在发射和回收过程中能够有效适应不同的承载平台,比如亚轨道飞行器、卫星、地面、航空器以及车辆等,同时能够有效保障测量精度,能够持续性开展跟踪和监测工作。 4 电力行业中无人机技术的应用研究 4.1 规划所要测量的区域 对某一个电力工程项目进行测量准备阶段,工作人员需要做好的无人机第一要务就是将所需要测量的区域进行规划,确保测量范围正确,不存无人机在遗漏,也不超过工作任务量,利用无人机航空摄影测量的同时,操作无人机无人机飞行在规划好的测量范围中,从而保证获得更加精准的拍摄图无人机像。例如测量发电厂,我们使用无人机航空摄影测量技术进行测量,就无人机要使用无人机沿着规划好的区域飞行,从而获得电厂的测量图像,之后无人机就可以利用无人机拍摄的图像进行详细的测量工作。 4.2 电网规划设计 在低空环境下,无人机能获取到地形图像、光学图像、输电线路图像,这一点是其他监测与测绘手段无法实现的。在为输电线路的站址选址以及实施走廊规划的过程中,要针对规划区域进行全面测绘与采集。殊不知,无人机测绘系统既能大大减小环境给信息勘测、采集产生的影响,又能有效保证得到的数据的高效、优质、精确。在无人机获取到的数据的全面剖析研究的过程中,要综合考虑各种因素,充分运用有限资源,合理规划区域,确定线路走向,不断优化调整输电线路的路径,将国家建设输电线路的费用控制到最少。 4.3 电网建设 在电网建设的杆塔、构架组立,变压器等大型设备吊装,导、地线架设等施工过程中,现场牵引设备多,施工场地大,设备机械进出场容易受到周边地形建筑等影响,从而影响工期,及造成安全问题。施工前使用无人机提前采集现场及周边影像,利用生成的三维影像并结合采集的视频照片对即将施工的部分进行施工方案制定,规划进出场路线及牵引设备布置,设定安全禁区等。在对输电线路开展施工工作时,由于地形比较繁杂、线路走廊长,再加上线路通过的地区地势陡峭,树木多,河流多,大大增加了线路架设的难度以及工程施工的难度。考虑到架线施工与生态环保之间的冲突,应借助无人机放导引绳架设线路架设施工,将问题扼杀在摇篮内。在具体操作过程中,要先顺着线路上空飞行放置一根轻质高强引绳通过各基塔,紧接着牵引后面的引绳,指导牵通一根三级引绳,架设导线。借助此法能有效地处理好动力伞展放导引绳着陆难度大、人力展放导引绳的高强度等诸多难题。此外,要大力减少砍伐线路通道的树木,使自然生态得到保护。 4.4 电网监理 高空坠落,坍塌是施工事故的主要原因,但由于监管人员常常是站在地面进行监管,对于高空作业的施工情况观察不清甚至存在视觉盲区,对于全方位监管存在一定难度。对于导、地线架设,杆塔,构架组立等施工,在施工前用无人机采集现场照片和视频,可以提前确定是否存在安全隐患,确认安全后再允许施工人员登高作业。对于有牵引设备的施工,可以使用无人机进行航拍快拼现场影像图,确认现场总体平面布置情况符合施工方案。可以使用无人机定期采集现场影像,生成三维模型和720全景图结合施工管理软件对施工进度进行管控,还可以对关键部位拍照确认施工质量,实现对高空施工质量的检查。 结语 无人机应用于电力行业时,不需要在机场起降,对作业环境的要求较低,集成度较高,能够获取高清影像,高效快捷完成任务。无人

我国无人机的发展趋势与展望

《冲上云霄—飞机鉴赏》 课程学习报告 题目我国无人机的发展现状及发展前途姓名管清烨 班级法学161 学号201650725134

我国无人机的发展现状及发展前途 随着科学技术的发展,越来越多工作技术的进步及更替,面对人类无法胜任的高难度、高风险与高含量的任务。无人机应运而生。它替代有人驾驶的飞机去执行这些任务。无人机是一种有无线电来操控的设备,遂有人称其为遥控驾驶航空器。它能够趋于完美的利用人工智能、信号处理和自动驾驶等精尖技术,并由于它具有体积小、无人驾驶和航程远等优势被广泛应用,在自然环境考察、科普研究、农业领域、维护国家主权与公共卫生安全等等许多方面都有所应用。 20世纪70年代,我国才开始自主研制无人侦察机,80年代初装备部队。改革开放以后,在民用领域中探索可行性,中国航空事业经过60多年的辛酸历程,从无到有逐步成为我国经济发展的支柱。我国从事无人机行业的单位有300多家,形成了配套齐全的研发、制造、销售和服务体系的有160家左右。研制投入使用的无人机型多达百余种,小型无人机技术已逐步完善,战略无人机已成功试飞,攻击无人机也已试射空地导弹多次成功。我国在2014年无人机销售

量2万架左右。50%以上的增长在未来几年将持续保持,在2014年我国民用无人机销售规模已经达到40亿元。2002年-2015年7月,国内与无人机相关的专利申请15 245件,其中,新型专利占比37.48%,发明型技术专利占57.39%,外观专利占比5.13%。 现阶段我国无人机存在的一些劣势。行业规划与规范问题。存在低水平重复、重复投资、高端项目攻破困难。发动机瓶颈问题。发动机的问题很大程度上制约着我国无人机的发展,一方面是对发动机也提出了特殊的要求的无人机特定的高空低雷诺、大过载等飞行条件;另一方面研制基础本身较为薄弱。涡扇发动机是未来应用的主要走向与国外的差距较为明显,达不到无人机对飞行速度、航时等指标的要求。无人机行业人才紧缺。据初步判断,我国在2018年需要无人机从业人员达40万人次,截至2016年10月,国内持证从业的飞手、维修、研发等人员却不到10 000人。 无人机的广泛应用各领域。我国无人机近些年来发展较快,军用无人机在中国2015年9月3日大阅兵上展现出其风采,而民用无人机发展形势也是一片大好,2015年我国无人机销售3万余架,其中民用无人机就占了97%。以深圳市大疆创新科技公司为首的民营公司,更是将民用无人机做到了极致,之前的民用无人机是用航空拍摄的,从不同的角度审视这个世界的美,后来发现这小小的无人机还有大用,有些测绘人员不方便到达的地方,无人机可以飞临其中进行遥感测绘。护林人不必每天用脚巡山,只需在房子里操控无人机便能查遍森林的每一个角落。2012年某天,一个黑色的无人飞行器提着一个箱子,摇摇晃晃的飞临京东商城总部的楼顶,京东商城的总裁刘东强从机械臂上接过箱子,宣布京东商城将在未来发展无人机送快递的业务,是的,在这个电子商务的时

民用无人机发展现状及应用分析

民用无人机发展现状及应用分析 一、民用无人机行业发展现状 中投顾问在《2016-2020年中国无人机行业深度调研及投资前景预测报告》中表示,民用无人机的发展要归功于军用技术的民用化,与军用无人机的百年历史相比,民用无人机从20世纪80年代才开始起步,在近十年里得到了真正全面的发展。与军用无人机高空、高速、远程和高续航等要求不同,民用无人机技术要求低、更注重经济性,军用技术的民用化降低了无人机市场进入门槛和研发成本,使得民用无人机得以快速发展。 主要的军用无人机制造国如美国、以色列、欧洲和日本等均加快民用无人机产业化,民用无人机进入普及时代。 图表世界民用无人机不同领域销售额占比 资料来源:中投顾问产业研究中心

图表不同用途民用无人机 资料来源:中投顾问产业研究中心 民用领域对无人机的飞行速度要求通常在100公里/每小时以下,飞机高度在3000米以下,某些特殊应用飞行高度在4000-5000米。无人机已广泛应用于防灾减灾,搜索营救,边防巡逻,森林防火,气象探测和农作物估产,管道巡检等领域。由于小型无人机的航空特性和大面积巡查的特点,在洪水,旱情,地震和森林大火等自然灾害实时监测和评估方面具备特别优势。 中投顾问在《2016-2020年中国无人机行业深度调研及投资前景预测报告》中表示,民用无人机下游需求非常广泛,包括农业、电力石油、检灾、林业、气象、国土资源、安防、海洋水利、测绘、城市规划等多个行业。近年来无人机在民用市场的应用受到越来越多的关注,如农林植保和巡检两个领域,无人机需求较为迫切,且具备较大的市场规模。我们认为其它行业的潜在需求也将逐步显现,我国民用无人机市场空间巨大,将进入快速发展期。 二、中国民用无人机的应用情况 中投顾问在《2016-2020年中国无人机行业深度调研及投资前景预测报告》中表示,中国无人机起步较早,20世纪80年代,西北工业大学D-4固定翼无人机就对地图测绘和地质勘探做了尝试,但是民用无人机领域开发长期以来没有受到足够的重视。直到近年来由于需求牵引,尤其是灾害频发急需一种灾情监视评估和搜救手段,民用无人机才得到充分关注。

无人机技术在电力行业中应用的研究

无人机技术在电力行业中应用的研究 摘要:随着我国高新技术的不断发展,在电力行业中使用的高新技术越来越复杂,尤其是一些高科技的使用。随着近些年来我国现代化建设水平的不断提升, 当前无人机作为重要的勘测巡视技术手段,被广泛应用于各个行业无人机领域当中。本文结合笔者的实际工作经验,就当前我国中继通信系统在无人机的巡视作 业中的应用进行简要阐述,以期能够提升无人机我国无人机线路巡视作业水平, 促进行业的全面发展。 关键词:无人机技术;电力行业;应用;研究 引言 针对近年来迅速发展的无人机领域,对无人机的应用及存在的隐患进行研究。通过对我国无人机无人机管控现状分析,提出了将无线电技术应用在无人机管控中。从无人机使用的数传信号、图传无人机信号、卫星导航信号和其他数据信号 四个方面对信号频谱特征进行深度分析。针对分析结果,列举了利用信号频无人 机谱特征从发现、定位和应对三个阶段开展无线电管控的思路,使无线电技术在 无人机管理中发挥积极的促进无人机作用。 1无人机的分类 我国的无人机技术不断的发展,制造出的无人机种类也是越来越多,应用到 不同的领域之中。无人机无人机形态各异、应用广泛,致使其在尺寸、无人机质量、航程、航时、飞行高度、飞行速度、飞行任务等多方无人机面都存在较大差异。中国民用航空局在制定的《民用无人驾无人机驶航空器系统驾驶员管理暂行 规定》中,从空机质量、校无人机正空速、升限高度三个方面对无人机进行了分类。 2无人机特点 伴随着我国科学技术水平的不断提升,地理空间信息技术也获得无人机了非 常快速的进展,第一,无须机场起降。无人机的起飞有滑跑、手抛、弹射等方式,一般地面平坦,视野开阔的场地即可实现起降,不需专用跑道,场地可灵活选择,受地面地形的限制较小。第二,对天气条件不作较高要求。无人机能在云下飞行 航摄,也能在超低空环境下飞行,这一点相较于一般的航空摄影与卫星光学遥感 更具优势,即便在云层较多的环境下也能实时获取到影像。第三,系统集成度较高。无人机系统中包含了飞行控制装置、数码相机传感器、全球定位系统设备、 通信系统与飞行平台、集成惯性导航装置等,随着诸多设备技术的高速发展,系 统整体集成技术的成熟度愈来愈高。第四,影像分辨率高、现势性强。无人机系 统由于可以低空作业,能够获取地面分辨率高于5cm的影像,分辨率高,影像清晰。另外,无人机可以快速便捷执行飞行任务,获取的数据在现势性方面优势更 加明显。 3电力行业中无人机技术的应用研究 3.1规划所要测量的区域 对某一个电力工程项目进行测量准备阶段,工作人员需要做好的无人机第一 要务就是将所需要测量的区域进行规划,确保测量范围正确,不存无人机在遗漏,也不超过工作任务量,利用无人机航空摄影测量的同时,操作无人机无人机飞行 在规划好的测量范围中,从而保证获得更加精准的拍摄图无人机像。例如测量发 电厂,我们使用无人机航空摄影测量技术进行测量,就无人机要使用无人机沿着 规划好的区域飞行,从而获得电厂的测量图像,之后无人机就可以利用无人机拍

基于无人机技术在环境保护领域的应用分析

基于无人机技术在环境保护领域的应用分析 摘要四旋翼无人机飞行器因为它的结构简单,而且控制起来也很方便,因此,它成为近几年来发展起来的热门产业,由于随着科技发展脚步加快,对环境的重视不断加大,但现阶段污染源和污染方式越来越多,这使得环境保护的成本飙升,为了制约成本的上升,解决人工观测与检测时不可预知的危险,无人机成为一种非常重要的措施。基于此,本文对无人机技术加以介绍,以期通过该技术实现在环境保护领域的应用。 关键词四旋翼无人机;环境保护;节约成本;应用 前言 无人驾驶飞机简称“无人机”,英文缩写为“UA V”,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。从技术角度定义可以分为:无人固定翼机、无人垂直起降机、无人飞艇、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人伞翼机等。与载人飞机相比,它具有体积小、造价低、使用方便等特点。按应用领域,可分为军用与民用在民用方面,无人机+行业应用,是无人机真正的刚需;目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄等等领域的应用,大大地拓展了无人机本身的用途,本文以无人机技术在环境领域中的应用为接入点,介绍了无人机的相关概念、设计方法和在环境保护领域的应用[1]。 1 四旋翼无人机的结构与工作原理 1.1 四旋翼无人机结构 嵌入式飞行控制器控制飞行姿态,电调、电机和螺旋桨提供飞行动力,航模电池提供电能,遥控器控制飞行模式。四旋翼无人机有两种组装模式,飞行正方向位于两机臂之间的是X字模式(如图2.1所示),还有十字模式的安装方式,不过用这种安装方式容易出现很多问题,一般很少运用(如图2.2所示)。在使用与性能上两者没有太大差距,出于习惯,多数研究者使用X模式,因而我们也选用X字模式。X字模式的安装方法意味着四个电机要按照对角的方式安装到机臂上,并且要保证在同一对角线上的电机旋转方向一致,两两相邻的电机则要旋转方向相反。如果认为2号电机和4号电机是逆时针转,那么1号电机和3号电机就要顺时针转,这样飞机才能稳定的飞行,这样做的目的是克服反扭矩。当然要想实现飞行器的多种飞行动作包括偏航,俯仰和横滚就需要四个电机来配合才能够达到目的。 1.2 四旋翼无人机工作原理 四旋翼无人机也可以算作是一种特殊的直升机,一般直升机只有一个主旋翼与一个尾桨,直升机通过舵机来控制螺旋桨的桨距角进而来控制器姿态。四旋翼

浅谈无人机的发展现状及发展趋势

浅谈无人机的发展现状及发展趋势研究 【摘要】随着世界科技的进步,计算机技术日新月异,人工智能、云计算已经得以实现,智能化、信息化和自动化的时代已经到来,无人飞机就是新科技下的产儿。无人机能有效的利用人工智能、自动驾驶和信号处理等高精尖核心技术,由于其体积小、航程远及无人驾驶等优势,现在广泛应用到军事领域,用于侦查、干扰,战场目标摧毁等,效果极佳,受到各国军事管理部门的重视。本文就无人机发展的现状及其未来可能出现的发展趋势进行研究,尝试解开无人机的面纱,让更多的人了解无人机。 【关键词】无人机;发展现状;发展趋势;军事领域 随着科技的发展,人们对未知领域的探索也拉开帷幕,面对着高风险、高强度的任务,人们开始利用无人机替代有人飞机来执行,这也是大势所趋,形势所迫。无人飞机其实就是一种由无线电遥控控制的设备,有的是利用预编程序操控,又被人称为遥控驾驶航空器。目前在军事领域发展较为迅速,在一些科技发达的国家已经得到广泛应用。本文对无人机的研究主要是以军用无人机为标本,因为它代表着最先进的无人机发展技术。 1、军用无人机的发展现状分析 对于无人飞机的研究和使用,最早出现在美国,1909年世界上第一架无人机在美国试飞,并取得了不错的成绩。接下来的几年里,英德两国也开始研究无人飞机,并且在1917年先后在此技术研究上取得成功。在无人机问世以来,军事领域显得兴趣盎然,现在对无人机的研究也多数是出于军事使用的目的。在20世纪60年代,无人机已经开始应用到军事领域,在美越战争中,美国就使用了这种无人机来进行军事侦察、空中打击和目标摧毁。但是,最经典的无人机作战运用,属于以色列人。在第四次中东战争中,以色列使用BQM-74C无人机,成功地摧毁了埃及沿运河部署的地空导弹基地。在以色列入侵黎巴嫩时,利用猛犬无人机摧毁了黎巴嫩一些重要的导弹基地。美国在出兵阿富汗和袭击恐怖组织的时候也大量使用了无人飞机,并且在使用中也收到了一定的效果。在20世纪末,很多的国家已经研制出新时代的军用无人机,并且纷纷应用到军事领域,用于战场情报侦察、低空侦察和掩护、战场天气预报、战况评估、电子干扰和对抗、目标定位摧毁等,一定程度上改变了军事战争和军事调动的原始形式。 2、军用无人机的类型研究 随着科学技术的发展,军用无人机的发展日趋成熟,它与有人机相比具有相当大的优势,比如,相对于有人机来说,无人机的操作简单,材料花费较小,关键是可以无飞行员亲自操作,伤亡率低;无人机顾名思义隐蔽性较好,不易暴漏,获取情报的真实度较高,生命力极强;另外,就是无人机的跑距离较短,易于起飞和降落。 就目前对无人机的研究来说,掌握此技术的国家已经有30多个,无人机的类型也有200种以上,军事无人飞机已经广泛应用到军事领域。就现在的军用无人飞机,按照及功能,可以划分为以下几个类型:靶机:主要用于训练飞行员和防空兵及测试其它防空兵器的性能;侦察机:主要用于战场相关情报的搜集和处理;诱饵机:主要是诱使敌雷达,进行空中打击;电子对抗机:主要是对敌机、指挥系统等开展电子干扰和信息侦;攻击机:主要是目标打击和战场摧毁;战斗机:用于空袭或者地面打击;其它无人机:比如激光照射、核幅射的侦察等。 3、军用无人机未来的发展趋势探究 虽然和平与发展是当代社会的主要特征,但是很多的国家在国防建设上并没有放缓脚步,而是在不断的升级军用武器及其它国防基础设施建设。军用飞机有其自身巨大的优势,在各国得到了前所未有的追捧和研究。新时代的战争不再是常规武器之间的较量,而是科学技术

2017年无人机发展现状及发展前景分析研究报告

2017年无人机发展现状及发展前景分析 研究报告

小型无人机行业最近可谓热潮涌动,极飞、亿航等多家无人机初创企业在还未有成熟产品的情况下就获得了数千万美元的融资。无人机这一小众行业之所以能够进入大众视野,还是得益于大疆创新的出现。在国内电子企业普遍还处在代工与组装的劳动力密集模式中时,大疆创新已经悄然成为全球小型无人机市场的绝对龙头,2014年营收近30亿元,市场份额近70%。大疆的引领与示范作用不可谓不强,国内迅速兴起了一股无人机创业与投资的热潮。 套用大疆创新创始人汪滔的话:“人类对于飞行的梦想与生俱来。”小型无人机的真正发展时间不超过10年,从有成熟产品到现在不过4年,而1年以前相关产品还相当粗糙、没有完整的安全保护和数据记录设备。无人机的发展速度大大超出人们的预期,越来越多之前不曾设想过的领域已经开始出现无人机的应用。我们看好这一快速成长行业未来的发展,同时也将持续关注这一领域中相关的投资机会。

小型无人机发展现状分析 民用小型无人机迎来爆发期:市场规模快速成长,国外巨头纷纷布局 所谓无人机,即不载人的飞行器。按照技术来划分,无人飞行器可分为无人固定翼、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机、扑翼式微型无人机等六大类,而前三类应用最为广泛,其中无人多旋翼飞行器又由于其结构简单、价格相对低廉的特点,应用场景迅速拓展、发展前景最受关注。 多旋翼小型无人机经历了一段漫长的发展历史。 多旋翼无人飞行器尽管机械结构简单、成本相对较低,但飞行时不太稳定、很难控制,容易因侧翻而坠机,所以需要自动控制器和导

航系统来控制飞行姿态。但过去由于导航系统体积庞大、重达数十斤,难以应用在小型飞行器上,所以很长一段时间内,多旋翼无人机都没有取得大的发展。直到20世纪90年代以后,得益于MEMS技术的发展,重量仅为几克的导航系统才被研制出来。配合逐步成熟的控制算法,多旋翼无人机的研究和使用成为热点。 2006年至2015年,国内外的民用小型无人机公司如雨后春笋般出现。2015年,法国的Parrot公司发布了世界上第一款真正受到大众关注的四旋翼无人机AR.Drone,它不仅控制简单、可实现悬停,还可以通过WiFi将所搭载相机拍摄到的图像传送到手机上。 AR.Drone轻便灵活、操作便捷,最终大获成功。在AR.Drone的引领下,全球范围内掀起了一股将多旋翼商业化的热潮,多旋翼飞行器进入快速发展期。目前,中国的DJI(大疆创新)、美国的3DRobotics、法国的Parrot成为这一市场的龙头企业。

未来年无人机行业发展未来前景预测分析

1.1未来5年无人机行业发展未来前景预测分析 1.1.1中投顾问对无人机行业发展因素分析 一、有利因素 (一)标准体系发布 2017年6月,工业和信息化部联合国家标准化管理委员会、科技部、公安部、农业部、国家体育总局、国家能源局、中国民用航空局等部门发布了《无人驾驶航空器系统标准体系建设指南(2017-2018年版)》。 《指南》坚持统筹规划、引领发展,多方参与、协同发展,需求牵引、急用先行,军民融合、开放合作的原则,确立了无人驾驶航空器系统标准体系“三步走”建设发展路径,明确了系统标准体系建设的总体要求、建设内容和组织实施方式。根据无人驾驶航空器系统分类分级复杂、体积重量及技术构型差异大、应用领域众多等特点,《指南》从管理和技术两个角度,提出了无人驾驶航空器系统标准体系框架,包括“分类分级”、“身份识别”等基础类标准,“注册管理”、“制造管理”、“运行管理”等管理类标准,“系统级”、“部件级”等技术类标准以及在不同行业的应用类标准,其中,基础类标准以国家标准为主,管理类标准、技术类标准和行业应用类标准以行业标准为主。 下一步,工业和信息化部将会同相关部门进一步推进无人驾驶航空器系统标准体系建设工作,以标准引领和促进无人驾驶航空器系统产业发展。 (二)无人机飞行走向合法化 2017年8月,《四川省民用无人驾驶航空器安全管理暂行规定》通过审议并公布,该规定的出台有望使无人机的飞行正常、合法化。《暂行规定》的发布确定了四川省关于无人机、航模和其他飞行器的管理职责,对于规范各种飞行器的飞行起到了非常积极的作用。 同月,江苏无锡也发布了《无锡市民用无人机驾驶航空器管理办法》,该《办法》主要规范了民用无人机管理的基本事项、实名等级制度、飞行要求及禁止飞行区域四个方面内容,并对民用无人机违法违规行为设置了详细的处罚规定。 从内容上看,两条法规都对无人机的飞行区域做出了明确限制,不过相比此前各地发布的“禁飞令”来说,这种限制相对更合理。另外,两地的无人机相关管理法规都规定无人机必须进行实名登记才能展开飞行活动,对违反相管理法规的行为也提出了明确处罚措施。四川和无锡两地无人机相关管理法规的正式发布,意味着无人机飞行将再次进入合法化时代,无人机的合理监管走上了正轨。 (三)无人机应用广泛 无人机按应用领域,可分为军用与民用。军用方面,无人机分为侦察机和靶机。民用方面,无人机+行业应用,是无人机真正的刚需。目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递

无人机行业应用分类

无人机行业应用 随着无人机技术的发展,细分市场领域的需求增长,无人机的应用正展现出越来越丰富的可能性。航拍、植保,替代电力工人巡线等等,无人机的应用越来越广泛,正推动着各个领域的发展。 根据国家权威机构的研究表明,目前民用无人机下游行业应用分类如下: 一、农业方面:农业植保、农作物数据监测 1.用于农业事前预防:农田信息监测 通过对大面积农田、土地进行航拍,从航拍的图片、摄像资料里了解农作物的生长周期,对农田进行全面的有 效监测。 2.用于农业事中监测:农药喷洒 无人机进行农药喷洒可以降低农作物生物灾害,具有高效安全、覆盖疏密程度高、防治成效好、节水节药成本 低等优势。 3.用于农业事后控制:农业保险勘查 当出现大面积自然灾害时,农作物查勘定损工作量极大, 其中最难以界定的就是损失面积问题。无人机通过高分辨 率图像和高精度定位数据获得能力、多种任务的应用拓展

能力的特点可以高效的处理这种工作量极大的任务。通过 航拍查勘获取航拍成果数据、对航拍图片的后期处理与技 术分析,农田保险公司可以准确测定实际受灾面积,进行 农田保险灾害损失勘查,不仅提高了工作效率,更能降低 人为因素导致定损结果的误差。 二、电力石油方面:电力巡线、石油管道巡检 装配有高清数码摄像机和照相机以及GPS定位系统的多旋翼无人机,可沿线路进行自主巡航普查,对塔架、绝缘子等可悬停详查,实时传送拍摄影像,监控人员可在电脑上同步收看与操作。而在山洪爆发、地震灾害等紧急情况下,多旋翼无人机可以对线路的潜在危险,诸如塔基陷落等问题进行勘测与紧急排查,丝毫不受路面状况的影响,既免去攀爬杆塔之苦,又能勘测到人眼的死角,对于迅速恢复供电很有帮助。 无人机在待巡查的石油管道上空沿线飞行,无人机在自动飞行模式下,用内置高清摄像机指向待巡查的石油管道,采集管道详情影像、并通过无线远距离实时回传至地面站。通过3G网络传输功能,还可将无人机视频影像实时传输至石油企业在全球任何地点的手机 终端或指挥中心。夜间可以配置无人机载红外热像仪实现巡线检。

中国民用无人机当前市场背景概览综述 (2)

中国民用无人机当前市场背景概览综述目录页 1.无人机定义及分类 1。1无人机定义 1.2无人机分类 1。3无人机应用领域 2.无人机市场全球、国内发展背景综述 2.1全球无人机市场容量 2.2 国内无人机市场容量 3.国内民用无人机当前背景情况一览 3.1民用无人机起源 3。2民用无人机发展历程 3。3民用无人机行业现阶段宏观分析 3.4民用无人机行业商业模式分析 3。5民用无人机当前用户需求分析 3。6民用无人机行业当前主要参与者、投融资概况 3。7民用无人机产业链概况 3。8民用无人机专利申请情况 3.9无人机飞手培训行业情况 4。工业级民用无人机爆发在即 4.1无人机+行业的当前应用 4.2工业级无人机当前市场容量分析 4。2。1农业植保 4.2。2电力巡检 4.2.3森林防火 4。2。4输油管道 4。2。5警用需求 4.2。6快递物流 4。3未来发展方向预测 5.民用无人机未来发展趋势及创新应用

前言: 中国民用无人机市场经历了30多年的发展.2010年之前,中国民用无人机市场规模小,增长缓慢,主要运用于灾害救援、地图测绘等专业领域市场。2011年,以大疆创新为代表的中国消费级民用无人机企业,依靠多旋翼无人机迅速崛起,并在全球消费级无人机市场占有70%的份额,成为“中国创造"的代表。2014年—2015年,中国民用无人机受到社会舆论、资本市场的广泛关注。2016年是【民用无人机+】的时代元年,必将引爆各行各业! 1.无人机定义、分类及应用领域 1。1无人机定义 根据中国民用航空局飞行标准司规定: ●无人机驾驶航空器(UA:Unmanned Aircraft),简称无人机,是一架由遥控站管理(包括远程操作或自主飞行)的航空器,也称遥控驾驶航空器。 ●无人机系统(UVS:UnmannedAircraftSystem),也称无人机驾驶航空器系统,是指一架无人机、相关的遥控站、所需的指挥与管制链路以及批准的型号设计规定的任何其他部件组成的系统。

无人机技术在电力行业中的应用研究

无人机技术在电力行业中的应用研究 随着我国电网建设的发展,布设线路的规模不断扩大,公里数持续增加,且由于这些线路绝大多数架设在野外,所处的地理环境复杂,周围气象条件多变,无疑给电力线路巡检、线路规划及线路架设作业带来了极大的挑战与不便,考虑利用无人机来替代人工巡线等工作,可以减少作业难度、较好的提高工作效率、从而减轻作业人员的工作量并降低工作危险系数,具有重要的现实意义和价值。本文结合实际业务的开展,基于云大物移技术重点研究介绍了无人机的关键技术以及无人机技术在电力行业中的应用探索。 标签:无人机;电力线路巡检;云大物移;机巡数据中心 随着经济发展速度的不断加快,无人机作为全球新一轮科技产业革命的核心与热点,将成为中国经济增长的新动力。我国加大对无人机的研究与应用,推动无人机产业走向了国际市场,并以产品的形式在市场上创造了新的奇迹,目前,我国绝大部分无人机厂商实现了从制造到创造的升级转型,自主创造的无人机也逐步应用于各行各业中。在电网方面,我国电网布设线路的规模不断扩大,架设线路的公里数持续增加,且由于这些线路绝大多数架设在野外,所处的地理环境复杂,周围气象条件多变,铁塔、导线、绝缘子和避雷器等电力设备在各种环境、外力的长期作用下,不可避免地会出现损坏、腐蚀或断股等问题,较传统的方式是采用人工巡线模式,但这种方式应用于电网架空线比较危险,需要大量的人力和物力,且巡检工作质量和效率均相对较差[1]。因此,采用无人机技术开展对电网架空线更加高效准确的巡检应用具有重要的现实意义和价值。 1 无人机技术研究现状 无人机是无人驾驶飞机的简称(UA V),是一种由动力驱动、可操控、无人驾驶却能携带多设备、执行多任务,并可重复使用的无人驾驶航空飞行器[2],也被称为“空中机器人。广义地看临近空间飞行器(从20公里至100 公里空域)也属于无人机,如平流层飞艇、高空气球、太阳能无人机等。 1.1 国外无人机技术研究现状 国外无人机的研究特别是美国无人机主要聚焦在军用领域,民用无人机相比于军用无人机发展较晚。随着现实需求的快速增长,美国始终坚持自主创新,掌控了无人机行业核心技术,始终处于全球无人机行业的龙头地位。在无人机设计制造技术方面,以色列是全球范围昀为先进的国家之一,主要是在中东战争的炮火催生下发展起来的,其军用无人机领域覆盖了通信技术、反辐射技术和侦察及干扰等多个方面,形成了长航时无人机发展到战术无人机再到攻击无人机的完整过渡体系。从无人机作战性能来说,部分以色列无人机甚至赶超美国。另外,欧洲各大国在无人机的研制上主要采用联合研制方式,目前在航空技术领域方面处于领先的地位。

无人机航测技术的研究及应用实践可行性分析

无人机航测技术的研究及应用实践可行性分析 发表时间:2018-12-05T11:59:02.880Z 来源:《防护工程》2018年第25期作者:朱飞飞 [导读] 应急测绘等提供了解决方案。使用无人机图像的航测1:1000、1:2000等大型地形图的方法已相对成熟,但航测1:500个大型地形图的情况并不多。在此基础上,研究了基于无人机航拍系统的航测1:500大型地形图的方法取得了良好的效果。 朱飞飞 国网浙江省电力有限公司丽水供电公司浙江 323000 摘要:随着无人机技术的迅速发展,基于无人机的航空摄影得到了广泛应用,为城市规划,应急测绘等提供了解决方案。使用无人机图像的航测1:1000、1:2000等大型地形图的方法已相对成熟,但航测1:500个大型地形图的情况并不多。在此基础上,研究了基于无人机航拍系统的航测1:500大型地形图的方法取得了良好的效果。 关键词:无人机航测;应用;实践;可行性 前言 近年来,使用无人机快速获取地面图像和进行大规模航空测量时,许多专业人员已经尝试并获得了满足精度要求的地理空间数据。但在进行1:500航测测绘,没有太多具体的应用实例。本文基于浙江省丽水市的试验区以1:500航测为例验证基于无人机的大型航测方法是否达到1:500地形图的成图精度要求。 1.基于无人机航测的大规模测绘方法 首先,利用无人机航拍系统在项目区域进行航空摄影,获得该区域内合格的无人机图像,然后进行加密来建立用于三维特征集合的数字三维模型。它解决了传统方法中提升精度达不到标准的问题。 2.基于某一调查区域,无人机航测大规模测绘实践 2.1航空摄影 本文采用大尺度测绘方法对丽水市某调查区的无人机进行航空测量1:500数字化测图实践研究。使用南京开悦科技有限公司生产的GC-610多旋翼无人机,摄影传感器使用Sony A7 R全画幅CMOS相机。无人机飞行控制导航系统使用大疆的悟空M进行航拍。焦距为35毫米,航向重叠一般应为60%至80%,最小值不应小于53%。侧面重叠一般应为15%-60%,最小值不应小于8%。航向覆盖范围应不小于射击边界以外的2个基线。超出拍摄区域边界的横向覆盖范围通常不小于图像宽度的50%,并且至少不小于图像宽度的30%。 2.2空三加密 在本文中,INPHO系统的MATCH-AT模块用于在测量区域上执行波束方法,以获得高精度定向点和外部定向元素。为建立调查模型和内部数据收集提供准确的数学基础。满足规范规定空气三角测量加密控制点的平面和高程误差,并且完成了区域网络调整计算后的基本定向点残差的准确度指标,超额控制点差异值和公共点差。 2.3等高线、高程点提取 使用Microstation v8软件的TerraSolid模块,基于机载LiDAR预处理数据(自动分类的结果),参考粗略正射影像数据执行手动分类过滤。使用获取的高精度地面点云数据提取高程点以生成等高线。对于地形复杂,植被茂密的地区,当点云数据不能正确表示地形时,基于点云数据生成的轮廓有必要测量和调整场地中的高程信息和等高线。 2.4数字立体模型建立、采集 使用Aerospace Vision MapMatrix软件进行立体测绘。原则上,使用空三引导方法建立数字三维模型。通过实验已经证实,在导入外部定向元素时,注意编辑外部定向元素的KAP-PA角度并使KAPPA角度增加。 立体数据采集的基本要求:1在三维模型下,检查由LiDAR地面点云数据提取的等高线和高程点等地貌要素,发现不合理的地方得到纠正;2在保证测绘精度的前提下,注重美观;3连接现有的地形图数据,并更新地形图。当其余数据连接到现有的地形图数据时,如果边框的边缘未满且元素发生很大变化,应更新和映射现有的地形图数据;4立体映射原则上由现场定义;5当部分覆盖局部物体的轮廓时,应准确测量可见部分。有必要在地图轮廓外的空白处标记或解释标记,并将其留在现场进行额外的测试处理。为外部用图提供最大的方便; 2.5外业调绘和补测 对于内部行业泄漏检测以及新功能和地形,应进行调整并完成测试。通常,应使用完整的分析方法在现场测量新的地面物体;可以通过距离交叉方法和平行或垂直截距方法重新测试单个零星的新特征,其中不少于3个已知特征点与未知对象点相交。 2.6数据编辑 在基于AutoCAD平台的CADS软件编辑软件上,处理初始测量和垂直测量数据的轮廓,形成DWG格式的DLG数据。请参考字段映射的结果:编辑1:500级数字地形图数据,添加各种注释元素等,以确保结果满足数字表达和数据结构中的数字新技术设计要求。最后,形成了满足规范要求的数字地形图。 3.像控选点及观测 图像选择和测试工作必须清晰、仔细寄处理特殊问题,应考虑并准备好应对可能出现的问题。 3.1控制点选择应遵循的基本原则(1)图像控制点的选择范围应完全控制整个映射区域。如果图像控制点的选择点不能控制整个测量区域,则控制点选择点范围之外的映射区域的高程误差将沿着图像控制点的方向呈指数增加。(2)在图像控制点布置之前,应严格按照规范设计图像控制点,不超过基线的标题和数量,不超过控制点的基线。因为当航向或侧跨超过极限时,区域网络的精度将大大降低;当图像控制点的基线超过限制时,加密期间本地加密点的准确度将降低,这将影响映射的准确性。(3)图像控制点易于在平面图像中选择,图像清晰,交叉角度好(30-120°)。因为这三个方面会影响加密时定位点的测量精度。(4)当标准点或主要点落入水中时,必须使用整个场布局方法,并且不能使用区域网络点方法。因为当标准点或主要点落入水中时,使用区域网络点可能导致失真,这会影响整个加密分区的准确性。 3.2图像选择点的基本方法和质量控制。(1)首先,基于提交的航空摄影数据的检查报告确定图像控制点布局方案。对于没有降水区域

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