無人機(jī)的民用與發(fā)展-信息檢索

1、無人機(jī)的概念無人機(jī)的誕生無人飛行器應(yīng)用于測繪的起始測繪無人機(jī)優(yōu)勢測繪無人機(jī)應(yīng)用無人機(jī)實(shí)際應(yīng)用中的的障礙 無人駕駛飛機(jī)簡稱“無人機(jī)”，是利用無線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機(jī)。機(jī)上無駕駛艙，但安裝有自動駕駛儀、程序控制裝置等設(shè)備。地面、艦艇上或母機(jī)遙控站人員通過雷達(dá)等設(shè)備，對其進(jìn)行跟蹤、定位、遙控、遙測和數(shù)字傳輸。可在無線電遙控下像普通飛機(jī)一樣起飛或用助推火箭發(fā)射升空，也可由母機(jī)帶到空中投放飛行?；厥諘r(shí)，可用與普通飛機(jī)著陸過程一樣的方式自動著陸，也可通過遙控用降落傘或攔網(wǎng)回收。可反復(fù)使用多次 無人機(jī)的發(fā)展歷史可以追溯的到上世紀(jì)二三十年代，技術(shù)進(jìn)步和戰(zhàn)爭需求為無人機(jī)的誕生創(chuàng)造了條件

2、。第一架無人機(jī)是20世紀(jì)30年代英國的蜂后無人機(jī)，這種無人機(jī)是無線遙控全尺寸靶機(jī)，1934-1943年間共批量生產(chǎn)了420架，在英國皇家空軍和陸軍服役 中國第一架無人機(jī)的誕生：上世紀(jì)60年代由于中蘇關(guān)系緊張，蘇聯(lián)拒絕繼續(xù)提供“拉-17”無人靶機(jī)。國家下決心搞自己的無人靶機(jī)，從而促生了“長空一號”。該項(xiàng)目從1965年立項(xiàng)，1966年12月6日，“長空一號”首飛成功。 從上世紀(jì)從上世紀(jì)8080年代開始，國外就開始將無人飛行器應(yīng)用于測繪工程。年代開始，國外就開始將無人飛行器應(yīng)用于測繪工程。在全球定位系統(tǒng)尚未對民用開放前，無人飛行器只能通過簡單的遙控在全球定位系統(tǒng)尚未對民用開放前，無人飛行器只能通過簡

3、單的遙控操作來進(jìn)行航攝作業(yè)。無人飛行器種類有很多，主要包括無人機(jī)、空操作來進(jìn)行航攝作業(yè)。無人飛行器種類有很多，主要包括無人機(jī)、空艇等。艇等。 空艇問世至今已經(jīng)有兩百多年的歷史，是從熱氣球轉(zhuǎn)化而來。最空艇問世至今已經(jīng)有兩百多年的歷史，是從熱氣球轉(zhuǎn)化而來。最開始空艇主要用于軍事打擊，后用以進(jìn)行高空偵察。作為一種造價(jià)低開始空艇主要用于軍事打擊，后用以進(jìn)行高空偵察。作為一種造價(jià)低廉、操作方便的飛行器，至今許多測繪單位還擁有部分新型的測繪性廉、操作方便的飛行器，至今許多測繪單位還擁有部分新型的測繪性空艇。但空艇的缺點(diǎn)非常明顯：起飛準(zhǔn)備時(shí)間很長，因?yàn)轱w行前需要空艇。但空艇的缺點(diǎn)非常明顯：起飛準(zhǔn)備時(shí)間很長，

4、因?yàn)轱w行前需要注入大量的氦氣；起飛和落地的時(shí)間由于需要克服空氣阻力，都要浪注入大量的氦氣；起飛和落地的時(shí)間由于需要克服空氣阻力，都要浪費(fèi)過多的時(shí)間；抗打擊能力較差，很難在條件惡劣的地方穩(wěn)定運(yùn)行。費(fèi)過多的時(shí)間；抗打擊能力較差，很難在條件惡劣的地方穩(wěn)定運(yùn)行。 與空艇相比，測繪型無人機(jī)成本同樣不高，操作性強(qiáng)，可以隨時(shí)與空艇相比，測繪型無人機(jī)成本同樣不高，操作性強(qiáng)，可以隨時(shí)隨地起飛和降落，不需要太多的準(zhǔn)備時(shí)間，并能夠適應(yīng)不同的地形、隨地起飛和降落，不需要太多的準(zhǔn)備時(shí)間，并能夠適應(yīng)不同的地形、天氣條件，是現(xiàn)階段進(jìn)行低空航空攝影的絕佳手段，并獲得了越來越天氣條件，是現(xiàn)階段進(jìn)行低空航空攝影的絕佳手段，并獲得

5、了越來越多測繪單位的青睞。多測繪單位的青睞。性價(jià)比高：性價(jià)比高：現(xiàn)在市場上的國產(chǎn)測繪無人機(jī)的價(jià)格大約在十幾萬到幾現(xiàn)在市場上的國產(chǎn)測繪無人機(jī)的價(jià)格大約在十幾萬到幾十萬之間，可重復(fù)使用的次數(shù)多，除重大事故外不容易損壞，也不存十萬之間，可重復(fù)使用的次數(shù)多，除重大事故外不容易損壞，也不存在其它額外的使用費(fèi)用。在自然環(huán)境比較惡劣的區(qū)域，如高原、近海在其它額外的使用費(fèi)用。在自然環(huán)境比較惡劣的區(qū)域，如高原、近海等，即使出現(xiàn)意外也不會有太大的損失。高達(dá)等，即使出現(xiàn)意外也不會有太大的損失。高達(dá)0.050.05米分辨率的影像則比米分辨率的影像則比衛(wèi)星影像的精度更高。衛(wèi)星影像的精度更高。 方便攜帶運(yùn)輸。固定翼測繪無

6、人機(jī)翼展一般不會超過方便攜帶運(yùn)輸。固定翼測繪無人機(jī)翼展一般不會超過3 3米，并可以米，并可以方便地拆卸。在項(xiàng)目執(zhí)行的過程中，只需要將拆卸后的無人機(jī)設(shè)備放方便地拆卸。在項(xiàng)目執(zhí)行的過程中，只需要將拆卸后的無人機(jī)設(shè)備放到普通的小貨車中，就可以把操作人員和所有設(shè)備同時(shí)運(yùn)送到目的地。到普通的小貨車中，就可以把操作人員和所有設(shè)備同時(shí)運(yùn)送到目的地。到現(xiàn)場后，半個(gè)小時(shí)內(nèi)就可以完成無人機(jī)的組裝和調(diào)試。到現(xiàn)場后，半個(gè)小時(shí)內(nèi)就可以完成無人機(jī)的組裝和調(diào)試。無場地要求：無場地要求：傳統(tǒng)的測繪無人機(jī)起飛方式一般是滑起，需要一段傳統(tǒng)的測繪無人機(jī)起飛方式一般是滑起，需要一段3030米至米至5050米相對水平的跑道才能起飛。隨

7、著新興設(shè)備的引入，場地已經(jīng)米相對水平的跑道才能起飛。隨著新興設(shè)備的引入，場地已經(jīng)不再是無人機(jī)起降的阻礙。目前常見的的無人機(jī)除了滑起，還可以通不再是無人機(jī)起降的阻礙。目前常見的的無人機(jī)除了滑起，還可以通過彈射或手拋方式起飛，降落時(shí)可以直接傘降，對于野外作業(yè)來說極過彈射或手拋方式起飛，降落時(shí)可以直接傘降，對于野外作業(yè)來說極為方便。彈射架可以固定在作業(yè)車的車頂，或者展開后架在地面即可。為方便。彈射架可以固定在作業(yè)車的車頂，或者展開后架在地面即可。機(jī)動靈活：機(jī)動靈活：測繪無人機(jī)可以根據(jù)所需的影像分辨率來決定飛行高度，在大多數(shù)情況下，飛行高度一般為100米至1000米。測繪無人機(jī)搭載的相機(jī)多采用定焦鏡頭

8、，飛行高度的差別直接影響到最終生成影像的分辨率。飛行前設(shè)計(jì)好航線、確定好飛行高度，就可以獲取理想的數(shù)據(jù)。受天氣影響?。菏芴鞖庥绊懶。涸趥鹘y(tǒng)的航空攝影中，大飛機(jī)航攝最擔(dān)心出現(xiàn)的問題就是天氣狀況不理想，一旦出現(xiàn)多云的天氣，將會嚴(yán)重影響成像的效果。但測繪無人機(jī)飛行的高度決定了云層厚度基本不會影響到成像，尤其是在獲取高分辨率影像、飛行高度低的情況下。國土測繪：國土測繪：相比較傳統(tǒng)的測繪手段，無人機(jī)測繪能夠憑借其機(jī)動靈活等特點(diǎn)，在國土測繪領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。通過快速獲取測繪無人機(jī)航攝數(shù)據(jù)，能夠快速掌握測區(qū)的詳細(xì)情況，應(yīng)用于國土資源動態(tài)監(jiān)測與調(diào)查、土地利用和覆蓋圖更新、土地利用動態(tài)變化監(jiān)測、特征信息分析等。

9、高分辨率的航空影像還可應(yīng)用于區(qū)域規(guī)劃等。選線設(shè)計(jì)：選線設(shè)計(jì)：遙感無人機(jī)可應(yīng)用于電力選線、公路選線、鐵路選線，能夠根據(jù)項(xiàng)目需求，快速獲取線狀無人機(jī)航空影像，為選線快速提供設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。此外，遙感無人機(jī)還可以針對石油、天然氣管道進(jìn)行選線設(shè)計(jì)和全方位的監(jiān)測，厘米級別的航空影像和高清視頻能夠協(xié)助進(jìn)行安全監(jiān)測與管理，同時(shí)利用管道壓力數(shù)據(jù)結(jié)合影像發(fā)現(xiàn)管道滲漏、偷盜等現(xiàn)象。環(huán)境監(jiān)測：環(huán)境監(jiān)測：高效快速獲取高分辨率航空影像能夠及時(shí)地對環(huán)境污染進(jìn)行監(jiān)測，尤其是排污污染方面。此外，海洋監(jiān)測、溢油監(jiān)測、水質(zhì)監(jiān)測、濕地監(jiān)測、固體污染物監(jiān)測、海岸帶監(jiān)測、植被生態(tài)等方面都可以借助遙感無人機(jī)拍攝的航空影像或視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)施。其

10、中，水質(zhì)調(diào)查監(jiān)測、污染物監(jiān)測、大氣環(huán)境監(jiān)測、固態(tài)廢物檢測、秸稈禁燒監(jiān)測是主要的應(yīng)用方向。水利監(jiān)測：水利監(jiān)測：在陸地上，遙感無人機(jī)可應(yīng)用于洪澇監(jiān)測、河道管理、河道污染檢測等。無人機(jī)可根據(jù)地形和河流情況，確定航線，并進(jìn)行凌情應(yīng)急監(jiān)測、灘區(qū)洪水災(zāi)害監(jiān)測、水污染等突發(fā)事件等。此外，遙感無人機(jī)還可應(yīng)用于海岸帶調(diào)查，如填海造地、水產(chǎn)養(yǎng)殖、海岸帶變遷等情況，近海島礁監(jiān)測、船只、藻類、浮標(biāo)等目標(biāo)識別，以及海洋環(huán)境監(jiān)測等。農(nóng)林農(nóng)林: :高分辨率航空影像能夠提供準(zhǔn)確的土地紋理和作物分類信息，可應(yīng)用于農(nóng)業(yè)用地分析、作物類型識別、作物長勢分析、土壤濕度測定、農(nóng)業(yè)環(huán)境調(diào)查、水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)監(jiān)測、森林火災(zāi)監(jiān)測、森林覆蓋率分析、

11、森林植被健康監(jiān)測、森林儲積量評估等。能夠針對特定農(nóng)業(yè)作物，確定種植面積、生長狀況、生長階段和產(chǎn)值預(yù)估，比如在煙草、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)有重要應(yīng)用。無人機(jī)搭載傳感器進(jìn)行航空遙感影像的拍攝，一方面是低空遙感被廣泛認(rèn)可，需要旺盛，另一方面則是因?yàn)橄啾容^其它遙感數(shù)據(jù)獲取方式，測繪無人機(jī)擁有不可替代的優(yōu)勢。變化分析變化分析: :通過自定義重訪周期，遙感無人機(jī)能夠有效地對局部地區(qū)的動態(tài)變化進(jìn)行監(jiān)測。例如在水淹分析、拆遷賠償?shù)葢?yīng)用中，往往會因?yàn)殡p方各執(zhí)一詞而引發(fā)很多矛盾。利用遙感無人機(jī)進(jìn)行航拍后，相關(guān)變化區(qū)域可以在最終的影像上非常清楚。在城市建設(shè)與規(guī)劃、海岸水淹分析等領(lǐng)域中，遙感無人機(jī)都可以發(fā)揮重要作用。應(yīng)急救

12、災(zāi)應(yīng)急救災(zāi): :無人機(jī)在測繪領(lǐng)域受到重視，是從應(yīng)急救災(zāi)中開始的。無論是汶川地震、玉樹地震、盈江地震，還是舟曲泥石流、安康水災(zāi)，測繪無人機(jī)都在第一時(shí)間到達(dá)了現(xiàn)場，并充分發(fā)揮機(jī)動靈活的特點(diǎn)，獲取災(zāi)區(qū)的影像數(shù)據(jù)，為救災(zāi)部署和災(zāi)后重建工作的開展，都起到了重要作用。 首先，無人機(jī)的空域使用、適航管理機(jī)制還有待健全首先，無人機(jī)的空域使用、適航管理機(jī)制還有待健全其次，無人機(jī)還涉及安全問題。一方面，為滿足及時(shí)出勤其次，無人機(jī)還涉及安全問題。一方面，為滿足及時(shí)出勤作業(yè)需要，無人機(jī)在抗風(fēng)、抗雷、抗冰等安全技術(shù)方面要作業(yè)需要，無人機(jī)在抗風(fēng)、抗雷、抗冰等安全技術(shù)方面要求更高；另一方面，在邊境區(qū)域使用的無人機(jī)，容易被鄰

13、求更高；另一方面，在邊境區(qū)域使用的無人機(jī)，容易被鄰國空軍雷達(dá)誤認(rèn)為是軍用機(jī)并進(jìn)行攻擊，或引發(fā)外交糾紛國空軍雷達(dá)誤認(rèn)為是軍用機(jī)并進(jìn)行攻擊，或引發(fā)外交糾紛此外，在無人機(jī)民用規(guī)則缺失情況下，無論是民用機(jī)場還此外，在無人機(jī)民用規(guī)則缺失情況下，無論是民用機(jī)場還是軍用機(jī)場，都不可能直接供大型無人機(jī)使用，只能使用是軍用機(jī)場，都不可能直接供大型無人機(jī)使用，只能使用預(yù)備機(jī)場。即便提出申請，機(jī)場使用的繁復(fù)手續(xù)也基本將預(yù)備機(jī)場。即便提出申請，機(jī)場使用的繁復(fù)手續(xù)也基本將民用大中型無人機(jī)擋在門外民用大中型無人機(jī)擋在門外 實(shí)例實(shí)例1： 6月1日，四川樂山大佛野外考古調(diào)查、勘探、測繪工作正式啟動，本次考古調(diào)查采取傳統(tǒng)考古和現(xiàn)代科技相結(jié)合的方式，對大佛進(jìn)行全面體檢。為適應(yīng)城市建設(shè)發(fā)展的總體需求，提供最新綜合地理、資源信息，在廣西第一測繪院的幫助下，宜州市采用無人機(jī)遙感航拍技術(shù)，為該市60平方公里范圍，拍攝了準(zhǔn)確、完整的農(nóng)田水利建設(shè)、基礎(chǔ)設(shè)施