带缓冲装置的无人机载体在工程测绘中的应用

2021-04-29赵洪忠

江西测绘 2021年1期

赵洪忠

（杭州环地勘测规划设计有限公司嘉兴分公司浙江嘉兴314001）

1 引言

我国的测绘技术已经有很多年的发展历史，在这么多年的发展中已经取得了非常好的成果，特别是加入以航空遥感为主的一些飞机、卫星、无人机之后，让更多的测绘工作能够更加顺利的完成。其中无人机测绘现在备受人们重视。

无人机技术主要是利用无线电设备来控制飞行器进而达到获得信息的目的。无人机技术主要包括：无人飞行器平台、GPS 导航定位系统、数据处理系统等。无人机技术在使用的时候会把计算机、GPS 等多个技术结合在一起。传统的工程测绘使用的都是卫星测量的方式来获取需要的信息，但是这种方式很容易受到一些客观因素的影响导致测量数据出现偏差。相对比来说，无人机遥感技术在使用上能够弥补传统测绘方式出现的不足，现在已经有很多国家开始用这种技术进行工程测绘。

2 无人机遥感技术的优势

随着无人机技术发展的越来越快，在使用上也能快速的进行测量无人机系统运输的便捷性不仅给工作带来一定程度的便利还让无人机在工作的时候快速到达指定的检测区域，最快能在2 小时之内完成操作[1]。

2.1 低空飞行

无人机在工作的时候主要是低空作业，一般不会超过1000m，在飞行的时候也不会受到航空的管制。因为是低空作业，所以在工作的时候能够有极强的分辨率。

2.2 安全可靠

现代科学技术在不断的发展，无人机遥感技术的使用也越来越多，无人机已经取代人们进行了很多工作。因为无人机在工作的时候不需要有驾驶员和科研人员在飞机上，这样就在很大程度上提高了整个测量工作的安全性和可靠性[2]。

2.3 作业成本低

相比较来说无人机的控制会比普通飞机简单，成本也会比普通飞机少。因为无人机操作的时候不需要在飞机上进行操作，只需要在地面上操作即可，操作驾驶员的上岗证件在考取的时候也会缩短一定的时间。另外无人机在制作的时候使用的材料都是一些轻质量的碳纤维复合材料，保养和维修商都比较简单，所以成本就会有一定程度的降低。

2.4 适应性强

传统航测在工作的时候经常会受到云层的影响，但是使用无人机之后就可以在云层地下进行工作，不会受到云雾的影响，还能根据天气的变化及时的调整工作方案。

因为无人机本身的体积非常小，所以在进行升降的时候不需要有固定的跑道和机场就可以进行工作，在地理位置比较偏僻的时候也不会受到影响。无人机技术在使用的时候飞行的时候操作不管是自动化还是智能化都能提高工作的质量，在进行故障自动诊断的时候能够提升整个操作的效果。如果在实际工作的时候出现问题，无人机设备还能自动返到起飞地方的上空进行等待，等问题解决之后再次向需要前进的地方出发[4]。

3 带有缓冲装置的无人机载体在工程测绘中的应用

3.1 带有缓冲装置的无人机载体

带有缓冲装置的无人机载体主要包括：外壳、安装板等装置。如图1 所示：

图1 侧面结构示意图

3.2 使用带有缓冲装置的无人机载体的效果

首先在使用新型无人机的时候会通过电机的帮助进行工作，电机会带动第一锥齿轮和第二锥齿轮的咬合，第二锥齿轮会带动螺纹杆进行转动，真正的实现张开和收回两个操作，降低能耗的同时减少带有缓冲装置的无人机载体飞行的阻力，还可以减少带有缓冲装置的无人机载体的伤害提高防护效果。

其次在工作的时候还会设置第一摄像头实行侧面拍摄，在设置的时候还会有第二摄像头进行辅助拍摄，让拍摄的效果更好。这种拍摄方式在减少摄像头使用的时候提高整体续航能力。

3.3 倾斜摄影系统

倾斜摄影技术是现在国际测绘中最高新的一个技术，倾斜摄影技术在使用的时候能够颠覆传统的影像拍摄局限，使用不同的角度来采集需要的影响，让人们能够直观感受世界。现在无人机摄影技术发展的越来越好，对摄影的要求也不断的提升。在倾斜摄影系统进行的时候会使用非常好的相机来进行拍摄。

表1 航拍设计明细表

倾斜摄影系统是由架体和摄影系统共同组成，在相机安装部里面会有一个轴线垂直向下的镜头和几个倾斜相机；倾斜相机全部安装在相机安装部上，镜头的轴线在空间和下视相机的镜头轴线成一个固定的角度，并且分别指向不同的方向。通过上述的方案能够让整体摄像的角度变大，并且在整个摄影过程中不需要转动镜头，保证拍摄画面的质量。如图2所示：

图2 新型整体结构图

在使用的时候相机安装部里面会有一个环形阶梯槽，在使用的时候还会在相机安装部上面安装一个透明的防护盖，这样在使用的时候就不会出现灰尘污染现象，也减少了维护和维修的次数。在设计的时候倾斜摄影装置主要有指令接收器、单片机、存储器等，在使用的时候指令接收器的输入端会和指令发射器的无线进行连接，信息发送器和信息接收器也需要进行无线连接，这个时候单片机的收发端连接的时候就和下视相机和四台倾斜相机进行连接。在使用的时候电源使用的都是充电的锂电池，充电接口还和电源连接在一起。在使用的时候还可以和外接充电线连接在一起，延长无人机使用寿命。等到拍摄结束之后收集的数据可以通过传输接口传输出去，传送到电脑里面进行数据处理和保存。

3.4 倾斜摄影技术的使用

带有缓冲装置的无人机载体在工作的时候如果使用倾斜摄影技术之后不仅可以增加整个拍摄的角度，还能保证画面的质量。在相机安装部上安装一个透明防护盖能够防止相机的磨损，减少维修的次数。利用持续出发模块对摄像头规律的发出对焦指令能够保证带有缓冲装置的无人机载体持续工作。在工作的时候使用外接充电线能够延长整体使用的时间。

4 工程测绘测量中应用带有缓冲装置的无人机载体情况

4.1 工程测绘测量中使用带有缓冲装置的无人机载体能够及时的收录实时影像资料

在进行工程测绘测量的时候使用带有缓冲装置的无人机载体应用能够实时性的对数据进行采集和分析，同时建立完整的信息和数据管理。在工作的时候就需要对飞行平台和路线进行科学、合理的分析，建立数据分析框架结构，保证数据的管理。在使用带有缓冲装置的无人机载体工作的时候能够有计划的进行工作，并且提高飞机在飞行过程中的运行效果。

工程测绘在进行工作的时候使用带有缓冲装置的无人机载体能够有效的进行差异化的分析，这样在工作的时候就能充分发挥三角测量技术的优势，建立完整的拍摄角度，在工作的时候就可以无死角的进行影像资料的收集[7]。

4.2 工程测绘测量中使用带有缓冲装置的无人机载体能够及时的完成数据汇总和数据处理工作

工程测绘测量的时候使用带有缓冲装置的无人机载体能够对数据进行采集和汇总，现在常用的处理方式主要以手动采集工序和自动加密处理工序两种，达到数据收集和应用的一致性。手动收集信息的时候主要以网络技术为主，通过计算机远程控制技术能够建立完整的计算机采集模式，保证数据信息和采集工作的完整。自动加密信息采集处理机制是一种数据保护模式，在使用的时候能够解决带有缓冲装置的无人机载体内部出现的问题，通过完整的加密设置工作流程保证数据信息的安全，维护技术管理的时效性。在使用加密设置的时候需要注意，如果出现不法分子对测绘项目进行篡改的时候就要马上采取方法进行解决。

4.3 工程测绘测量中使用带有缓冲装置的无人机载体能够及时的完成突发事件的处理[8]

在测绘工作进行的时候，如果遇到特殊情况就需要有完整的突发事件应急机制来进行解决。在传统方式测量的时候需要有很长时间才能解决，但是现在如果借助带有缓冲装置的无人机载体测量就可以减少测量和收集数据的时间，提高对突发事件的处理时间，就算是遇到阴雨天也不会影响数据的结果。带有缓冲装置的无人机载体在使用的时候能够保证动态性的检测，真正意义的保证数据的全面性和数据的真实性，最终还会给以后建立多元化测量测绘数据系统提供保障。

4.4 工程测绘测量中使用带有缓冲装置的无人机载体能够及时的实现特殊环境测量

为了保证测量数据的管理和实时性监督的完整性，工程测绘测量的时候使用带有缓冲装置的无人机载体能够对整个测量工作进行监督，保证具体问题具体分析，在实际测量工作进行的时候能够非常有序的进行。在传统测量工作进行的时候会受到航拍测量的牵制，但是使用带有缓冲装置的无人机载体之后就会突破传统的限制，提高数据分析的灵活性和提高处理工作的效率，在一定程度上有效的保证数据信息的准确性。

5 无人机测绘技术的应用展望

随着互联网技术的快速发展，无人机测绘技术也将会有一定的提高，未来可以应用在更多的领域，这些领域包括：水利工程地质测绘、土木工程测绘、现代化农业测绘等。在无人机测绘的今天，特别是在一些特殊的地方，也没有办法进行开展，所以在进行测绘测量的时候需要结合现代化测绘技术进行高效的测量，以此来提高测绘工作的质量。