摘要:基于互聯(lián)網(wǎng)的多旋翼無人機(jī)相應(yīng)的技術(shù)在構(gòu)建過程中形成了具有高新特性的高新技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè),在軍用和民用工程中都得到了最廣泛的應(yīng)用,很多行業(yè)尤其是危險(xiǎn)行業(yè)相關(guān)的市場有巨大的需求,至今造成多旋翼無人機(jī)技術(shù)備受關(guān)注。本文對(duì)多旋翼無人機(jī)相關(guān)的技術(shù)特點(diǎn)和發(fā)展和應(yīng)用前景進(jìn)行詳細(xì)的分析。
關(guān)鍵詞:多旋翼;無人機(jī);互聯(lián)網(wǎng)
1.基于互聯(lián)網(wǎng)的多旋翼無人機(jī)概念
一般人通常認(rèn)為航空器就是飛機(jī),飛機(jī)也就是航空器,其實(shí)不然。航空器包括人造的各種能在空氣中飛翔的飛行物體。飛機(jī)僅僅是航空器中的一種。目前我們見到的航空器除了飛機(jī)之外還有氣球、飛艇、直升機(jī)、滑翔機(jī)等。無人機(jī)也面臨同樣的認(rèn)知問題。在一般人眼里,無人機(jī)就是無人駕駛的飛機(jī),其實(shí)也不然。人們現(xiàn)在普遍把固定翼、多旋翼和其他類型的無人駕駛的航空器都稱為無人機(jī)。而實(shí)際上規(guī)范地講,應(yīng)當(dāng)稱為“無人駕駛航空器”,無人機(jī)只是一種俗稱。無人駕駛航空器既是一種普通航空器也是一種特殊航空器。說它普通,是因?yàn)槠鋵儆趥鹘y(tǒng)航空器的范疇;說其特殊,是因?yàn)樗袆e于傳統(tǒng)航空器的有人駕駛。
2.無人機(jī)在相關(guān)領(lǐng)域需求分析
基于互聯(lián)網(wǎng)的多旋翼無人機(jī)通過搭載高分辨率數(shù)碼相機(jī)、輕型光學(xué)相機(jī)、激光掃描儀、紅外掃描儀、磁測(cè)儀、合成孔徑雷達(dá)等傳感設(shè)備獲取地物信息。目前常用的傾斜攝影圖像處理軟件有Pix4Dmapper、Street Factory、等。激光雷達(dá)測(cè)量利用三維激光掃描系統(tǒng),采集測(cè)量對(duì)象的點(diǎn)云數(shù)據(jù),并對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行分類。與傾斜攝影測(cè)量相比,其最大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)是利用激光雷達(dá)主動(dòng)發(fā)射激光束,能一定程度地穿透地表植被,濾除植被影響,獲取地面真實(shí)地形特征。目前使用的無人機(jī)型號(hào)、數(shù)據(jù)處理軟件種類較多,技術(shù)方案也不統(tǒng)一,其中我們市場上較為常用的激光雷達(dá)數(shù)據(jù)處理軟件包括MicroStation V8i、SSGINS、SSLIDAR DC、SouthLidar等。
根據(jù)搭載檢測(cè)設(shè)備和處理軟件的不同,多旋翼的無人機(jī)巡檢主要分為傾斜攝影測(cè)量和激光雷達(dá)測(cè)量兩種。傾斜攝影測(cè)量是在無人機(jī)上搭載多個(gè)攝像設(shè)備,分別從垂直和傾斜方向同時(shí)對(duì)地物多角度拍攝,不僅能夠真實(shí)地反映地物情況,還可通過先進(jìn)的定位、融合、建模等技術(shù),生成真實(shí)的三維模型。在如今的特殊應(yīng)用領(lǐng)域,基于互聯(lián)網(wǎng)的多旋翼無人機(jī)航拍為基礎(chǔ)功能,全景圖能夠快速對(duì)現(xiàn)場視角進(jìn)行360度拍攝并發(fā)送至手機(jī)可視化,搭載全景眼鏡觀看航拍效果更加直觀。正射影像二維制圖,可快速出圖,第一時(shí)間獲取現(xiàn)場實(shí)景圖,為指揮決策提供關(guān)鍵信息,需較高的平面精度和分辨率,高精度沒有要求。三維建模,應(yīng)急救援現(xiàn)場對(duì)模型精度和貼圖質(zhì)量沒有較高要求。現(xiàn)場需進(jìn)行精細(xì)建模留存,輔助相關(guān)的事故處理,對(duì)模型精度和貼圖質(zhì)量要求高,盡可能對(duì)現(xiàn)場進(jìn)行復(fù)原。三維建模適用于日常訓(xùn)練,通過積累對(duì)重點(diǎn)單位建筑開展三維建模,模型精度和貼圖質(zhì)量要求高。
基于互聯(lián)網(wǎng)的多旋翼無人機(jī)作為新興發(fā)展產(chǎn)業(yè),在各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域已處于初期和中期特所及應(yīng)用階段,已成為當(dāng)前主要輔助決策指揮的重要手段。同時(shí),在實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用中,缺點(diǎn)主要存在未與現(xiàn)有自建系統(tǒng)有效融合、拍攝成果輸出效率低、展示困難等問題。特殊的現(xiàn)場飛行環(huán)境復(fù)雜,比如廠家中大疆無人機(jī)在系統(tǒng)設(shè)置上設(shè)置了禁飛區(qū)、限飛區(qū)等功能,但仍然存在現(xiàn)場復(fù)雜環(huán)境不利于無人機(jī)飛行。
3.結(jié)語
本文總結(jié)了多旋翼無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)在我國各個(gè)方面的技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀,指出了目前多旋翼的無人機(jī)技術(shù)在發(fā)展的過程中存在的不足,提出應(yīng)在數(shù)據(jù)與模型融合技術(shù)、智能識(shí)別技術(shù)、建立鐵路無人機(jī)巡檢系統(tǒng)、統(tǒng)一巡檢標(biāo)準(zhǔn)等方面進(jìn)一步發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]徐崇文.基于無人機(jī)的鐵軌探測(cè)與識(shí)別[J].湖北理工學(xué)院學(xué)報(bào),2020,36(4):12-15.
[2]劉桂衛(wèi),王長進(jìn),李國和,等.遙感技術(shù)在既有鐵路地災(zāi)防治中應(yīng)用方法研究[J].鐵道工程學(xué)報(bào),2019,36(6):23-27.
[3]馮威.高寒高海拔復(fù)雜艱險(xiǎn)山區(qū)無人機(jī)勘察技術(shù)應(yīng)用[J].鐵道工程學(xué)報(bào),2019,36(8):9-13.
[4]楊力龍.基于輕小型無人機(jī)的航空攝影測(cè)量技術(shù)在高陡邊坡幾何信息勘察中的應(yīng)用研究[D].成都:西南交通大學(xué),2017.
作者簡介:李忠彬(1996.04-),山東交通學(xué)院本科學(xué)生。指導(dǎo)老師:李光