時(shí)間:2022-05-06 08:54:10
導(dǎo)語(yǔ):在水利工程測(cè)繪工程無(wú)人機(jī)的運(yùn)用的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了一篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
1引言
測(cè)繪科學(xué)以及技術(shù)的不斷發(fā)展,航測(cè)成圖在水庫(kù)庫(kù)區(qū)測(cè)繪中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用,在中大比例尺地形圖測(cè)繪中扮演著重要的角色。相較于傳統(tǒng)航空攝影測(cè)量,無(wú)人機(jī)航測(cè)成本低廉,方便快捷,獲得影像為比傳統(tǒng)航攝儀的融合彩色更加逼真地RGB自然彩色,獲得影像分辨率更高,可用于1:500,1:1000和1:2000等大比例尺地形圖的測(cè)繪。
2貴州自然地理情況
貴州的地貌類型復(fù)雜,以山地為主,約占全省總面積的87%,丘陵占10%,盆地、河流階地和河谷平原僅僅占3%。貴州境內(nèi)地勢(shì)西高東低,自中部向北、東、南三面傾斜,呈三級(jí)階梯分布。第一階梯平均海拔1550米以上,第二階梯平均海拔在800—1500米左右,第三階梯平均海拔在800米以下。整體地勢(shì)起伏較大,對(duì)于飛行作業(yè)來(lái)說難度較大。貴州的水資源總量豐富,年降水量1100至1300毫米,地表水資源量超過1200億立方米。河流坡度陡,天然落差大,水能資源達(dá)1874.5萬(wàn)千瓦,排名中國(guó)第六位。每平方千米擁有水能資源106千瓦,列國(guó)內(nèi)第三。境內(nèi)水資源相對(duì)豐富,其特點(diǎn):分布均、造價(jià)低、發(fā)力高、區(qū)位優(yōu)。對(duì)于飛行作業(yè)來(lái)說,項(xiàng)目多且復(fù)雜,具有很強(qiáng)的市場(chǎng)適用性。
3無(wú)人機(jī)的分類
無(wú)人機(jī)分類包括:1)多旋翼無(wú)人機(jī)2)固定翼無(wú)人機(jī)3)撲翼機(jī)4)直升機(jī)等等機(jī)型。由于考慮經(jīng)濟(jì)成本以及貴州復(fù)雜的作業(yè)條件。常常采用以下常用的無(wú)人機(jī):1)多旋翼無(wú)人機(jī)2)固定翼無(wú)人機(jī)
3.1多旋翼無(wú)人機(jī)
多旋翼無(wú)人機(jī)的飛行原理是依靠各個(gè)機(jī)臂上的螺旋槳轉(zhuǎn)翼產(chǎn)生的升力來(lái)平衡飛行器的重力,依靠某一方向的旋翼傾斜產(chǎn)生水平方向的推力前進(jìn)。其功力結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,飛行方式更加多樣化。
3.2固定翼無(wú)人機(jī)
固定翼無(wú)人機(jī)在飛行原理上與飛機(jī)類似,依靠螺旋槳或者渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的推力作為飛機(jī)向前飛行的動(dòng)力,主要的升力來(lái)自機(jī)翼與空氣的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
4無(wú)人機(jī)的特性
4.1旋翼無(wú)人機(jī)
旋翼無(wú)人機(jī)的垂直升降的設(shè)置使得其對(duì)于起飛場(chǎng)地的要求比較低,在極端惡劣的條件下甚至能用手托舉進(jìn)行起降。廣泛適用于各種山區(qū)、高原等地勢(shì)不開闊的區(qū)域。貴州修建的水庫(kù)常常在坐落于峽谷地區(qū),中間低,兩邊高,小范圍內(nèi)相對(duì)高差通??蛇_(dá)到200米。庫(kù)區(qū)兩岸山脈地表起伏不一,拍攝此類水庫(kù)庫(kù)區(qū)時(shí)常常采用旋翼無(wú)人機(jī),根據(jù)高差分航帶設(shè)置航線,在保證安全的飛行高度的同時(shí),又可以盡可能的拍攝出滿足重疊度影像資料。由于旋翼無(wú)人機(jī)都是采用的無(wú)刷電機(jī),因此可靠性較高,飛行過程中抗氣流能力較固定翼的強(qiáng),所以其安全性更顯得恰當(dāng)。由于旋翼無(wú)人機(jī)的航飛姿態(tài)較好,其搭載傾斜攝影之后便能更加清晰的拍攝出壩體側(cè)面的結(jié)構(gòu)以及兩岸的山壁的細(xì)節(jié)紋理,也可以應(yīng)用于貴州山區(qū)的壩體區(qū)域三維立體圖形的外業(yè)拍攝。由于其懸停能力強(qiáng),適用于定點(diǎn)拍攝某一特定對(duì)象,所以其也適用于拍攝細(xì)膩獨(dú)特的環(huán)境景區(qū)效果圖,比如濕地公園的展覽圖等等。但是其需要大于機(jī)身重力的大推力電機(jī)才能飛起來(lái),并且其都是電池續(xù)航,加上其每個(gè)飛行動(dòng)作都需要電力維持,所以其飛行續(xù)航能力較短,一般15-25分鐘以內(nèi),并且飛行速度較慢,通常小于36千米每小時(shí),所以其只適用于范圍不大的區(qū)域。并且冬季時(shí)候貴州山區(qū)高空溫度低,對(duì)電池性能穩(wěn)定性有影響,更是對(duì)其單次作業(yè)量有所削減,因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)航線時(shí)得留出更充足的電量返航。試驗(yàn)采用MD4-1000無(wú)人機(jī),其源自德國(guó)Microdrones公司的技術(shù),由佛山安爾康姆公司生產(chǎn)的四軸旋翼無(wú)人機(jī)。
4.2固定翼無(wú)人機(jī)
相較于旋翼無(wú)人機(jī),固定翼無(wú)人機(jī)可以裝載更大的電池和設(shè)備,并且在空中滑翔時(shí)有一定的上升升力支持。所以同樣容量的電池可以飛行更長(zhǎng)的時(shí)間。通常其巡航速度可以達(dá)到80千米每小時(shí),所以作業(yè)范圍長(zhǎng),適用于河道治理工程、引水管線工程以及水資源保護(hù)區(qū)設(shè)立等大范圍的作業(yè)??紤]到在貴州區(qū)域地形的復(fù)雜情況,在航線規(guī)劃上稍微太高相對(duì)航高以確保安全下,其完全滿足1:2000的數(shù)字線劃圖的精度要求。固定翼無(wú)人機(jī)由于其起飛模式,所以需要較長(zhǎng)較平坦的跑道來(lái)提供一個(gè)起飛速度。加上其飛行速度較快,抗氣流能力較弱,攝影抖動(dòng)較旋翼無(wú)人機(jī)明顯,并且有一定的側(cè)翻危險(xiǎn)。所以對(duì)無(wú)人機(jī)操作員和飛行時(shí)的環(huán)境因素要求較高。
5總結(jié)
旋翼無(wú)人機(jī)的廣泛應(yīng)用于小范圍的航空攝影,由于其出色的穩(wěn)定性和靈活能力,在貴州區(qū)域水利行業(yè)中常用于庫(kù)區(qū)影像拍攝,構(gòu)建壩體三維模型以及拍攝自然景區(qū)展示效果圖等等。但是由于其電池消耗大,載重小,所以作業(yè)效率較固定翼無(wú)人機(jī)小。其滿足生產(chǎn)三維立體模型,3D產(chǎn)品以及1:1000數(shù)字線劃圖的精度要求。固定翼無(wú)人機(jī)較旋翼無(wú)人機(jī)來(lái)說,其速度快,續(xù)航能力強(qiáng),作業(yè)范圍廣,作業(yè)效率較高,但是由于起飛條件、作業(yè)區(qū)域高程控制以及對(duì)無(wú)人機(jī)操作員的要求較高,所以其有一定的局限性。在貴州區(qū)域水利行業(yè)中常用于河道治理工程、引水管線工程以及水資源保護(hù)區(qū)設(shè)立等大范圍的作業(yè)。其滿足生產(chǎn)1:2000數(shù)字線劃圖的精度要求。無(wú)人機(jī)航測(cè)遙感技術(shù)作為近幾年新型的測(cè)量工具,其經(jīng)濟(jì)效益是非??捎^的。但是盡管無(wú)人機(jī)的測(cè)量效率高,其在測(cè)量精度方面還是無(wú)法和傳統(tǒng)的數(shù)字全站儀、網(wǎng)絡(luò)RTK等儀器相比,因此,無(wú)人機(jī)航測(cè)遙感技術(shù)還有很長(zhǎng)的發(fā)展道路值得我們?nèi)グl(fā)展探索。
作者簡(jiǎn)介:陳嘉,1992年生,男,本科,助理工程師,研究方向:水利工程方面的測(cè)繪,包含工程測(cè)量、航攝測(cè)量、變形監(jiān)測(cè)等。
參考文獻(xiàn)
[1]黃耀輝.多旋翼無(wú)人機(jī)的測(cè)繪應(yīng)用[J].華東科技:學(xué)術(shù)版,2017(6):27.
[2]萬(wàn)樹昌.無(wú)人機(jī)在測(cè)繪工程中的運(yùn)用探討[J].建材與裝飾,2016(26):41.
[3]羅浩.無(wú)人機(jī)飛行姿態(tài)檢測(cè)及控制研究[J].電子世界,2018(1):175-176.
[4]鐘建衛(wèi),李林,呂償,李建鑫,盧明輝,李廣湖.多用途固定翼無(wú)人機(jī)及其遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)研究[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2018.23.
[5]SL197-2013水利水電工程測(cè)量規(guī)范.
[6]GB/T23236-2009數(shù)字航空攝影測(cè)量空中三角測(cè)量規(guī)范.