趙洪忠

（杭州環(huán)地勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司嘉興分公司 浙江嘉興314001）

1 引言

我國(guó)的測(cè)繪技術(shù)已經(jīng)有很多年的發(fā)展歷史，在這么多年的發(fā)展中已經(jīng)取得了非常好的成果，特別是加入以航空遙感為主的一些飛機(jī)、衛(wèi)星、無人機(jī)之后，讓更多的測(cè)繪工作能夠更加順利的完成。其中無人機(jī)測(cè)繪現(xiàn)在備受人們重視。

無人機(jī)技術(shù)主要是利用無線電設(shè)備來控制飛行器進(jìn)而達(dá)到獲得信息的目的。無人機(jī)技術(shù)主要包括：無人飛行器平臺(tái)、GPS 導(dǎo)航定位系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等。無人機(jī)技術(shù)在使用的時(shí)候會(huì)把計(jì)算機(jī)、GPS 等多個(gè)技術(shù)結(jié)合在一起。傳統(tǒng)的工程測(cè)繪使用的都是衛(wèi)星測(cè)量的方式來獲取需要的信息，但是這種方式很容易受到一些客觀因素的影響導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差。相對(duì)比來說，無人機(jī)遙感技術(shù)在使用上能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)測(cè)繪方式出現(xiàn)的不足，現(xiàn)在已經(jīng)有很多國(guó)家開始用這種技術(shù)進(jìn)行工程測(cè)繪。

2 無人機(jī)遙感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

隨著無人機(jī)技術(shù)發(fā)展的越來越快，在使用上也能快速的進(jìn)行測(cè)量無人機(jī)系統(tǒng)運(yùn)輸?shù)谋憬菪圆粌H給工作帶來一定程度的便利還讓無人機(jī)在工作的時(shí)候快速到達(dá)指定的檢測(cè)區(qū)域，最快能在2 小時(shí)之內(nèi)完成操作[1]。

2.1 低空飛行

無人機(jī)在工作的時(shí)候主要是低空作業(yè)，一般不會(huì)超過1000m，在飛行的時(shí)候也不會(huì)受到航空的管制。因?yàn)槭堑涂兆鳂I(yè)，所以在工作的時(shí)候能夠有極強(qiáng)的分辨率。

2.2 安全可靠

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在不斷的發(fā)展，無人機(jī)遙感技術(shù)的使用也越來越多，無人機(jī)已經(jīng)取代人們進(jìn)行了很多工作。因?yàn)闊o人機(jī)在工作的時(shí)候不需要有駕駛員和科研人員在飛機(jī)上，這樣就在很大程度上提高了整個(gè)測(cè)量工作的安全性和可靠性[2]。

2.3 作業(yè)成本低

相比較來說無人機(jī)的控制會(huì)比普通飛機(jī)簡(jiǎn)單，成本也會(huì)比普通飛機(jī)少。因?yàn)闊o人機(jī)操作的時(shí)候不需要在飛機(jī)上進(jìn)行操作，只需要在地面上操作即可，操作駕駛員的上崗證件在考取的時(shí)候也會(huì)縮短一定的時(shí)間。另外無人機(jī)在制作的時(shí)候使用的材料都是一些輕質(zhì)量的碳纖維復(fù)合材料，保養(yǎng)和維修商都比較簡(jiǎn)單，所以成本就會(huì)有一定程度的降低。

2.4 適應(yīng)性強(qiáng)

傳統(tǒng)航測(cè)在工作的時(shí)候經(jīng)常會(huì)受到云層的影響，但是使用無人機(jī)之后就可以在云層地下進(jìn)行工作，不會(huì)受到云霧的影響，還能根據(jù)天氣的變化及時(shí)的調(diào)整工作方案。

因?yàn)闊o人機(jī)本身的體積非常小，所以在進(jìn)行升降的時(shí)候不需要有固定的跑道和機(jī)場(chǎng)就可以進(jìn)行工作，在地理位置比較偏僻的時(shí)候也不會(huì)受到影響。無人機(jī)技術(shù)在使用的時(shí)候飛行的時(shí)候操作不管是自動(dòng)化還是智能化都能提高工作的質(zhì)量，在進(jìn)行故障自動(dòng)診斷的時(shí)候能夠提升整個(gè)操作的效果。如果在實(shí)際工作的時(shí)候出現(xiàn)問題，無人機(jī)設(shè)備還能自動(dòng)返到起飛地方的上空進(jìn)行等待，等問題解決之后再次向需要前進(jìn)的地方出發(fā)[4]。

3 帶有緩沖裝置的無人機(jī)載體在工程測(cè)繪中的應(yīng)用

3.1 帶有緩沖裝置的無人機(jī)載體

帶有緩沖裝置的無人機(jī)載體主要包括：外殼、安裝板等裝置。如圖1 所示：

圖1 側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖

3.2 使用帶有緩沖裝置的無人機(jī)載體的效果

首先在使用新型無人機(jī)的時(shí)候會(huì)通過電機(jī)的幫助進(jìn)行工作，電機(jī)會(huì)帶動(dòng)第一錐齒輪和第二錐齒輪的咬合，第二錐齒輪會(huì)帶動(dòng)螺紋桿進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，真正的實(shí)現(xiàn)張開和收回兩個(gè)操作，降低能耗的同時(shí)減少帶有緩沖裝置的無人機(jī)載體飛行的阻力，還可以減少帶有緩沖裝置的無人機(jī)載體的傷害提高防護(hù)效果。

其次在工作的時(shí)候還會(huì)設(shè)置第一攝像頭實(shí)行側(cè)面拍攝，在設(shè)置的時(shí)候還會(huì)有第二攝像頭進(jìn)行輔助拍攝，讓拍攝的效果更好。這種拍攝方式在減少攝像頭使用的時(shí)候提高整體續(xù)航能力。

3.3 傾斜攝影系統(tǒng)

傾斜攝影技術(shù)是現(xiàn)在國(guó)際測(cè)繪中最高新的一個(gè)技術(shù)，傾斜攝影技術(shù)在使用的時(shí)候能夠顛覆傳統(tǒng)的影像拍攝局限，使用不同的角度來采集需要的影響，讓人們能夠直觀感受世界?，F(xiàn)在無人機(jī)攝影技術(shù)發(fā)展的越來越好，對(duì)攝影的要求也不斷的提升。在傾斜攝影系統(tǒng)進(jìn)行的時(shí)候會(huì)使用非常好的相機(jī)來進(jìn)行拍攝。

表1 航拍設(shè)計(jì)明細(xì)表

傾斜攝影系統(tǒng)是由架體和攝影系統(tǒng)共同組成，在相機(jī)安裝部里面會(huì)有一個(gè)軸線垂直向下的鏡頭和幾個(gè)傾斜相機(jī)；傾斜相機(jī)全部安裝在相機(jī)安裝部上，鏡頭的軸線在空間和下視相機(jī)的鏡頭軸線成一個(gè)固定的角度，并且分別指向不同的方向。通過上述的方案能夠讓整體攝像的角度變大，并且在整個(gè)攝影過程中不需要轉(zhuǎn)動(dòng)鏡頭，保證拍攝畫面的質(zhì)量。如圖2所示：

圖2 新型整體結(jié)構(gòu)圖

在使用的時(shí)候相機(jī)安裝部里面會(huì)有一個(gè)環(huán)形階梯槽，在使用的時(shí)候還會(huì)在相機(jī)安裝部上面安裝一個(gè)透明的防護(hù)蓋，這樣在使用的時(shí)候就不會(huì)出現(xiàn)灰塵污染現(xiàn)象，也減少了維護(hù)和維修的次數(shù)。在設(shè)計(jì)的時(shí)候傾斜攝影裝置主要有指令接收器、單片機(jī)、存儲(chǔ)器等，在使用的時(shí)候指令接收器的輸入端會(huì)和指令發(fā)射器的無線進(jìn)行連接，信息發(fā)送器和信息接收器也需要進(jìn)行無線連接，這個(gè)時(shí)候單片機(jī)的收發(fā)端連接的時(shí)候就和下視相機(jī)和四臺(tái)傾斜相機(jī)進(jìn)行連接。在使用的時(shí)候電源使用的都是充電的鋰電池，充電接口還和電源連接在一起。在使用的時(shí)候還可以和外接充電線連接在一起，延長(zhǎng)無人機(jī)使用壽命。等到拍攝結(jié)束之后收集的數(shù)據(jù)可以通過傳輸接口傳輸出去，傳送到電腦里面進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和保存。

3.4 傾斜攝影技術(shù)的使用

帶有緩沖裝置的無人機(jī)載體在工作的時(shí)候如果使用傾斜攝影技術(shù)之后不僅可以增加整個(gè)拍攝的角度，還能保證畫面的質(zhì)量。在相機(jī)安裝部上安裝一個(gè)透明防護(hù)蓋能夠防止相機(jī)的磨損，減少維修的次數(shù)。利用持續(xù)出發(fā)模塊對(duì)攝像頭規(guī)律的發(fā)出對(duì)焦指令能夠保證帶有緩沖裝置的無人機(jī)載體持續(xù)工作。在工作的時(shí)候使用外接充電線能夠延長(zhǎng)整體使用的時(shí)間。

4 工程測(cè)繪測(cè)量中應(yīng)用帶有緩沖裝置的無人機(jī)載體情況

4.1 工程測(cè)繪測(cè)量中使用帶有緩沖裝置的無人機(jī)載體能夠及時(shí)的收錄實(shí)時(shí)影像資料

在進(jìn)行工程測(cè)繪測(cè)量的時(shí)候使用帶有緩沖裝置的無人機(jī)載體應(yīng)用能夠?qū)崟r(shí)性的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析，同時(shí)建立完整的信息和數(shù)據(jù)管理。在工作的時(shí)候就需要對(duì)飛行平臺(tái)和路線進(jìn)行科學(xué)、合理的分析，建立數(shù)據(jù)分析框架結(jié)構(gòu)，保證數(shù)據(jù)的管理。在使用帶有緩沖裝置的無人機(jī)載體工作的時(shí)候能夠有計(jì)劃的進(jìn)行工作，并且提高飛機(jī)在飛行過程中的運(yùn)行效果。

工程測(cè)繪在進(jìn)行工作的時(shí)候使用帶有緩沖裝置的無人機(jī)載體能夠有效的進(jìn)行差異化的分析，這樣在工作的時(shí)候就能充分發(fā)揮三角測(cè)量技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，建立完整的拍攝角度，在工作的時(shí)候就可以無死角的進(jìn)行影像資料的收集[7]。

4.2 工程測(cè)繪測(cè)量中使用帶有緩沖裝置的無人機(jī)載體能夠及時(shí)的完成數(shù)據(jù)匯總和數(shù)據(jù)處理工作

工程測(cè)繪測(cè)量的時(shí)候使用帶有緩沖裝置的無人機(jī)載體能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行采集和匯總，現(xiàn)在常用的處理方式主要以手動(dòng)采集工序和自動(dòng)加密處理工序兩種，達(dá)到數(shù)據(jù)收集和應(yīng)用的一致性。手動(dòng)收集信息的時(shí)候主要以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為主，通過計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制技術(shù)能夠建立完整的計(jì)算機(jī)采集模式，保證數(shù)據(jù)信息和采集工作的完整。自動(dòng)加密信息采集處理機(jī)制是一種數(shù)據(jù)保護(hù)模式，在使用的時(shí)候能夠解決帶有緩沖裝置的無人機(jī)載體內(nèi)部出現(xiàn)的問題，通過完整的加密設(shè)置工作流程保證數(shù)據(jù)信息的安全，維護(hù)技術(shù)管理的時(shí)效性。在使用加密設(shè)置的時(shí)候需要注意，如果出現(xiàn)不法分子對(duì)測(cè)繪項(xiàng)目進(jìn)行篡改的時(shí)候就要馬上采取方法進(jìn)行解決。

4.3 工程測(cè)繪測(cè)量中使用帶有緩沖裝置的無人機(jī)載體能夠及時(shí)的完成突發(fā)事件的處理[8]

在測(cè)繪工作進(jìn)行的時(shí)候，如果遇到特殊情況就需要有完整的突發(fā)事件應(yīng)急機(jī)制來進(jìn)行解決。在傳統(tǒng)方式測(cè)量的時(shí)候需要有很長(zhǎng)時(shí)間才能解決，但是現(xiàn)在如果借助帶有緩沖裝置的無人機(jī)載體測(cè)量就可以減少測(cè)量和收集數(shù)據(jù)的時(shí)間，提高對(duì)突發(fā)事件的處理時(shí)間，就算是遇到陰雨天也不會(huì)影響數(shù)據(jù)的結(jié)果。帶有緩沖裝置的無人機(jī)載體在使用的時(shí)候能夠保證動(dòng)態(tài)性的檢測(cè)，真正意義的保證數(shù)據(jù)的全面性和數(shù)據(jù)的真實(shí)性，最終還會(huì)給以后建立多元化測(cè)量測(cè)繪數(shù)據(jù)系統(tǒng)提供保障。

4.4 工程測(cè)繪測(cè)量中使用帶有緩沖裝置的無人機(jī)載體能夠及時(shí)的實(shí)現(xiàn)特殊環(huán)境測(cè)量

為了保證測(cè)量數(shù)據(jù)的管理和實(shí)時(shí)性監(jiān)督的完整性，工程測(cè)繪測(cè)量的時(shí)候使用帶有緩沖裝置的無人機(jī)載體能夠?qū)φ麄€(gè)測(cè)量工作進(jìn)行監(jiān)督，保證具體問題具體分析，在實(shí)際測(cè)量工作進(jìn)行的時(shí)候能夠非常有序的進(jìn)行。在傳統(tǒng)測(cè)量工作進(jìn)行的時(shí)候會(huì)受到航拍測(cè)量的牽制，但是使用帶有緩沖裝置的無人機(jī)載體之后就會(huì)突破傳統(tǒng)的限制，提高數(shù)據(jù)分析的靈活性和提高處理工作的效率，在一定程度上有效的保證數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性。

5 無人機(jī)測(cè)繪技術(shù)的應(yīng)用展望

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，無人機(jī)測(cè)繪技術(shù)也將會(huì)有一定的提高，未來可以應(yīng)用在更多的領(lǐng)域，這些領(lǐng)域包括：水利工程地質(zhì)測(cè)繪、土木工程測(cè)繪、現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)測(cè)繪等。在無人機(jī)測(cè)繪的今天，特別是在一些特殊的地方，也沒有辦法進(jìn)行開展，所以在進(jìn)行測(cè)繪測(cè)量的時(shí)候需要結(jié)合現(xiàn)代化測(cè)繪技術(shù)進(jìn)行高效的測(cè)量，以此來提高測(cè)繪工作的質(zhì)量。

6 結(jié)束語

總而言之，在工程測(cè)繪中使用帶有緩沖裝置的無人機(jī)載體不僅能夠提高測(cè)量的準(zhǔn)確度，還能減少測(cè)量的時(shí)間，彌補(bǔ)傳統(tǒng)測(cè)量的不足，優(yōu)勢(shì)非常顯著。但是在使用的時(shí)候還需要注意如果要想把準(zhǔn)確性和精準(zhǔn)度都大幅度的提升還需要完善使用記住，只有這樣才能最大限度的滿足工程測(cè)繪的要求。