无人机技术在电力勘测设计中的应用研究

【摘要】目前，我国的无人机技术得到了迅速的发展，并运用到各个行业中。本文简单介绍无人机技术，并分析其在电力勘测设计中的应用研究，展望未来发展方向。

【关键词】无人机技术；电力勘测设计；应用研究

一、关于无人机技术

（一）无人机的概念

无人机即“无人驾驶飞机”（UnmanexlAirVehicle，简称UAV），它是一种由车载计算机利用无线遥感设备直接或者间接控制，或利用无人机本身自带的设备进行操作的一种无人飞行器。无人机的兴起与微电子技术的飞速发展密不可分。微电子技术的思想是“集成”，即将各种各样的电路器件像电阻、电感、电容等等集成在一个较小范围的电路元件中，使其具有一个或多个特定的功能。20世纪以来，微电子技术的飞速发展有力地推动了通信技术、网络技术、数字化技术、人工智能技术等重要信息技术的进一步发展，从而在世界范围内推动了无人机的发展。

（二）无人机的特点

（1）制造一架无人机的总体费用与正常飞机相比要低很多，在实现相同功能的情况下，人们更希望制造无人机降低成本。无人机的运营不需要投人驾驶员的培训费用，也不要支付人工成本，在很大程度上节省了运营成本。

（2）无人机不需要飞行员驾驶操控飞机，因此不会在飞机发生意外时有人员受伤或者死亡的。同时，训练优秀的飞行员要投人很大的资源和时间，这实际上为国家很好地保护了飞行员资源。

（3）无人机受环境影响较小，适合在恶劣或者危险的环境中执行任务。越南战争期间，美国动用了3500架无人机执行侦查任务，生存率高达90%。因此，无人机十分适合在军事中使用，这正是各个国家都要大力发展无人机的重要原因。

（4）无人机通常体积较小，不容易发现，甚至有的无人机具有隐形技术来避免被敌方发现和跟踪。因此，无人机用途广泛，通常用在探取情报、侦查、跟踪监视等方面。

二、电力勘测无人机航测分析

（1）330kV、220kV、110kV等电力长线路设计。对于新建线路，在几十千米甚至更长的时候，由于距离长，传统大飞机航测仍然有一定的竞争力，也可以采用无人机航测，宜采用固定翼无人机进行航测，确保工作效率。

（2）330kV、220kV、110kV等电力短线路设计，以及农网35kV、10kV改造项目。对于此类线路项目，采用传统大飞机航测效率较低、成本较高，采用无人机航测可以很好地发挥无人机的灵活性，降低成本。

（3）变电站、电厂、光伏场、风电场等面状区域设计。对于此类面状项目，传统大飞机航测难免大材小用，而采用衛星影像则精度不足，宜采用无人机航测办法，获取影像成果，辅助设计。

（4）用于工程路径局部改线的航飞。电力工程施工定位完成后，有时会由于例如规划变更、征地等问题导致线路变更，此时若采用大飞机补测，难免成本高昂，工期紧张。这种情况可以采取无人机航测补飞。

（5）用于运行维护的航飞。电力线路工程施工完毕后，需要进行后期运行维护。传统人力运维方法虽然可靠，但成本高、效率低，多依靠个人经验和老式仪器。通过无人机航摄来辅助运维，能有效提高工作效率。因此，无人机航测目前在电力线路运维方面发展很快。

三、无人机技术在电力勘测设计中的发展

（一）续航时间的增加

目前主流无人机航测时间在一小时以内，飞行距离受限，对于长线路需要频繁转场，仍然有可改进的空间。随着新能源技术的发展，期待着有更强大的动力源保障无人机的飞行时间。

（二）相机性能的提升

目前主流相机已经可以满足无人机航测成图的需求，但是更好的性能可以提升影像质量。随着工业技术的发展，期待着可以有更高像素、更稳定的相机用于无人机航测。

（三）免像控模式的发展

当前，针对无人机航测所采用的的免像控模式大幅的减少了像控点数量。2017年，华测纵横系统和人工摄影测量系统联合发布的1：500测图成果让人们看到了免像控模式发展的可能性和实用性。因此，如何在未来更好的改进硬件性能和软件算法实现全面免像控，减轻研究人员的工作成为以后免像控模式的发展新方向。

（四）无人机LiDAR的发展

目前，无人机LiDAR已经在电力巡检等方面取得了不错的进展。但由于点云数据的本身特性，错误数据的剔除、正确数据的处理等方面依然还需要进一步研究完善，提高准确性。

（五）红外成像、多光谱成像、倾斜成像等发展

目前无人机航测发展还处于一个如何解决处理问题的阶段，但是如何更好地获取成果，更多方式地获取成果还有待进一步研究，如红外成像、多光谱成像、倾斜成像等都有进一步研究的空间。传统大飞机在倾斜成像方面已经取得了不错的成就，无人机航测是否也可以沿着这条路线发展都有待进一步研究。

四、结语

随着技术的发展，无人机航测技术已经具有操作简单、精度高、成本低等优势，并逐步运用于输电线路勘测设计中，有效提升了线路工程设计和建设效率，保证线路设计的合理性和科学性。

参考文献

[1]吕厚谊.无人机发展与无人机技术[J].世界科技研究与发展，1988（06）：113～116.

[2]乔炜，单静.DMC数码航空影像像空点布设方策研究[J].测绘通报，2013（11）：81～83.

作者简介：田涛（1974.11—），男，重庆巫山人。