六旋翼无人机在城市测量中的有效应用

2018-02-10徐中华华东冶金地质勘查局物探队安徽芜湖241000

中国房地产业 2018年9期

文/徐中华华东冶金地质勘查局物探队安徽芜湖 241000

随着我国城市化建设进程逐步加快，城市住宅、写字楼、道路以及桥梁工程建筑数量不断增加，带动了城市发展的同时，也为城市测量规划工作增加了很大的难度。城市测量工作极其容易受到城市高层建筑、植被以及河道流域等因素的制约，传统测绘、卫星检测等测量方式已经无法满足现代城市测量需求。近年来，科学技术的不断发展，无人机飞行技术逐步完善并应于各大领域，六旋翼无人机在我国城市测量工作中的应用，大大提升了城市测量工作效率，对我国各大城市的规划发展具有极大的现实意义。

1、六旋翼无人机的功能特点分析

六旋翼无人机是多旋翼无人机的一类，具备垂直起降和空中悬停的优势，较之与四旋翼无人机或八旋翼无人机相比较，六旋翼无人机机身尺寸更满足城市测量的需求，机身尺寸能够满足承载高精准度的机载摄录像设备和各类型传感设备，与此同时，六旋翼无人机机身重量恰到好处，旋翼数量的增加并未对总体重量造成影响，反而提高了无人机飞行设备的推比重，能够有效克服城市侧风以及机身抖动等问题对测量的干扰。此外，六旋翼无人机的整体设计确保了无人机飞行的稳定性，较之与四旋翼无人机相比较，六旋翼无人机在失去两个旋翼的情况下，只需要对飞行设备实施合理调节，对总体拉力进行重新配置，就能够防范机身失控等问题，依旧能够维护机身飞行平衡。

2、六旋翼无人机的主要技术分析

2.1 飞行控制技术

六旋翼无人机是一种微型飞行设备，飞行系统属于非线性、多变量的前驱动系统，实际飞行中，不仅极其容易受到大气动力性质、重力性质以及旋翼惯量距等自身因素的影响，还容易受到大气层气流等外部因素的影响。因此，为确保飞行的安全性和稳定性，六旋翼无人机系统包含了姿态调控、位置调控以及高度调控三部分。姿态调控，利用陀螺设备、加速度仪以及磁强仪传送飞行角速度、加速度以及磁场强度等进行结合反馈，计算得出相应调控参数，并参与到实际转速分配中，从而改变电机转数，达到调控无人机姿态的目的；位置调控，主要利用GPS和光流传感设备获得具体位置和速度信息，从而达到调控无人机位置和速度的目的；高度调控，主要利用GPS、超声测距传感设备、加速度仪以及气压技术设备收集高度数据，并计算得出相关高度调节参数，再传送到转速分配中，从而实现对无人机飞行高度的调节。

2.2 无线传送技术

无人机传送的信息主要包含无人机飞行姿态数据、航拍影像信息以及传感设备所收集到的各种数据信息等等，就时效性要求较低的信息可以选用大容量存储设备实施存储，而就需要实施传送的信息而言，务必要进行及时传输。城市测量中，无人机飞行环境较为复杂，随时存在电磁影响，为确保信息传输的有效性，无人机无线传送技术需要选取最佳的信道编码对数据实施差错调控。

2.3 机载摄影测量技术

现阶段，无人机机载摄影测量设备普遍使用微型单反相机或单反相机，摄影设备的画面质量直接影响着测量的准确度，为确保无人机在城市测量工作的准确度，实际飞行测量过程中，一般结合多传感设备和多维度信息技术进行测量，从而达到提升画面质量的目的，以保证测量数据的准确度。

2.4 无人机航道规划技术

航道规划主要是在制定条件限制下，寻求从起始位置到目标位置，并达到某类功能标准要求的最佳飞行路线，主要根据实际飞行要求，依据无人机功能特点和续航周期对航道进行绘画，以调节无人机的飞行高度、飞行距离以及转弯半径等等，从而实现不同城市测量工作中对影像航向和旁向重叠水平的需求。

3、六旋翼无人机在城市供配电线路巡检测量中的实际应用

近几年，无人机在各大领域被广泛应用并得到了一致认可，随着我国城市测量工作难度的不断加大，城市测量逐渐开始应用六旋翼无人机开展实际测量工作。在对六旋翼无人机的功能特点和主要技术进行了简要分析后，笔者主要就六旋翼无人机在城市供配电线路巡检测量中的实际应用进行了进一步探究。在城市供配电线路巡检测量工作中，六旋翼无人机完全符合GPS导航和POS点导航的自动驾驶功能，可以依据供配电线路铺设的地理信息系统坐标位置，在供配电线路上空进行飞行，并记载POS信息和微型单反相机姿态设备信息，在拍摄图像的同时将其传送至信息库，作为城市供配电线路巡检测量的基础信息，以相同的方式在供配电线路左右45°分别航行并记载，再存入信息库以供调取使用，无人机机载的姿态设备可以通过GPS进行实时共享，能够将所拍影像资料传回直地面控制中心，终端服务设备能够将六旋翼无人机拍摄的影像进行比较分析，并构建城市各个位置供配电线路的故障点模型，并对模型故障进行自动识别排查，对符合排除条件的疑似故障进行存储，并传出相应的GPS和POS点信息，以便信息分析人员能够将疑似故障点位置传送给电路巡检维修人员，从而快速、准确地对城市供配电线路故障进行处理。除此之外，六旋翼无人机能够独立进行多种项目巡查和测量，例如，城市供配电杆塔、导地线路等元件的显要故障，供配电线路周围建筑的物理变化，塔基周围地质变化，铁塔外部锈蚀、塔上线路出现移动脱落现象等等，让供配电线路巡检测量流程更加规范化、系统化，大大提升了城市供配电线路巡检测量的工作效率。