无人机应用技术

任恩谊

南京理工大学 江苏省南京市 210094

摘要：测绘工程相对于其他工程而言，具有专业性强、精度要求高、操作复杂等特点，尤其在规模较大的工程中应用，因为牵涉到较多的环节，并且范围较大，所以加大了工作的困难程度。所以随着我国科技的创新发展，工程测绘行业内出现了许多新颖、便捷的技术。近年来，随着测绘技术的发展，无人机遥感技术在行业内受到了众多的好评与追捧，以其高精度、高效率、操作便捷、工作效果好等优势征服了人们，所以必须明确无人机遥感技术应用的优势与价值，从而在工程测绘中充分发挥科技性与现代化。

关键词：无人机；应用；技术

中图分类号：TU198 文献标识码：A

引言

在无人机技术发展初期的测绘工程项目中，主要依靠固定翼无人机搭载不同类型的载荷来完成相关的工作。尽管固定翼无人机可以按照规划的航线执行任务，但对操作人员的专业操作水平、数量要求很高。随着无人机飞控技术不断取得新的突破，使得具有结构简单、操作简易、性能稳定优势的多旋翼无人机，越来越小型化、智能化，单人单机即可作业，需要多人协作的固定翼无人机不再是唯一选择。在小面积测绘工程项目中，合理地使用小型四旋翼无人机，不仅能高效地完成工作任务，而且可以保证成果数据的质量可靠。

1无人机遥感测绘技术概述

无人机遥感测绘技术指的是使用无线电控制空中飞行器以完成工程测绘作业的技术体系，随着当前相关技术的不断发展，无人机测绘技术不断得到发展，在房建工程测绘等领域得到广泛应用。无人机遥感测绘技术的运用为测绘工作开展提供了重要的技术支持，能够提升测绘工作质量与效率。无人机遥感测绘技术中设置了数据处理系统，并运用了飞行设备，在工程测绘方面运用广泛，要求保证相关仪器设备性能稳定，能够符合作业要求。以此在作业过程中，要求提升无人机遥感控制技术的应用能力。

2无人机遥感技术的发展现状分析

随着科技水平的提高，越来越多的国家已经开始进入研究无人机遥感技术的行列，因为有更多的研究投入，所以无人机的制造成本有所下降。而且因为无人机能够测量出更加精准的数据，同时有较高的工作效率和质量，所以为了促进一些工程的发展，我国也开展了无人机遥感技术研究计划，由于无人机有着高效率和高精准的测量，所以可以在许多测量领域进行应用。加大对无人机相关技术的研究，能够推动我国科技水平的提升，同时促进我国一些工程的进一步发展，能够有效提升我国的综合实力，因为无人机具有良好的图像处理技术，以及精准的测量技术，使用无人机能够提升图像的清晰度以及数据的精准度，而单一的遥感技术，在测量过程中很容易受到外界环境以及自身因素的干扰而导致工作出现问题。而无人机遥感技术结合不同的技术相互融合，能够有效帮助测量工作的开展，而且无人机遥感技术操作简单，便于应用。

3无人机应用优势

3.1飞控设计优秀

无人机的飞控系统是无人机的中枢神经，无人机在飞行过程中，必须依靠飞控系统发出的指令，及时调整无人机各项飞行参数，以获得稳定的飞行姿态。各种飞行传感器（如空速计、GPS、陀螺仪、磁罗盘等）先将实时采集的数据发送给无人机的飞控系统，飞控系统再依靠自身算法，对传感器采集的数据进行计算，并通过内部链路发送给电调、电机，使无人机在最优的动力电源输出条件下，获得最适合的飞行动力及最理想的续航状态。与此同时，无人机飞控系统通过通讯链路将各类实时飞行参数发送至遥控器地面站，使无人机操作人员可以在第一时间及时掌握无人机的飞行状态。

3.2数据获取安全可靠

随着技术的不断进步，当前房建工程测量中大量运用了无人机遥感测绘技术，为建筑工程的精准测量提供了必要的数据支持。当前我国房屋建筑工程逐渐向着精细化方向发展，对建筑工程质量提出了更高的要求。因此，要求测绘工作进行过程中能够具有精确的数据，无人机遥感测绘技术的运用能够在短时间内收集大量数据信息，提升数据的精准性，与传统测绘技术相比，能够得出更为精准的测量结果。无人机运用中使用遥感技术进行控制，能够全方面搜集房建工程各个角度与层面的地理信息，并对信息进行整合与分析，与人工测量技术相比运用优势明显，能够显著降低误差率，与人工实地操作相比，运用优势明显，提升了数据的安全性与可靠性。

3.3信息处理的速度比较快

随着科技水平的发展，无人机遥感技术的信息处理速度也在不断加快，在发展的过程中，无人机遥感技术的分辨率在不断提升，所以在用无人机遥感技术测量时，能够快速精准地获取数据，然后将数据传至有关部门，随后对信息进行专业的处理，由此可以看出，无人机遥感技术的数据处理速度极快，能够有效提高工作效率。

4无人机应用技术

4.1突发性自然灾害处理中的应用

自然灾害具有破坏力、不可抗性、不可预测性等特点，并且在发生灾害时普遍伴随着持续的恶劣环境，所以大部分对于自然灾害无法通过人为预知。一旦发生突发性自然灾害，例如山洪、地震、泥石流等灾害的发生，就会增加人员救援的难度。通过无人机测绘技术，可以围绕灾害发生地周围环境进行监测，快速的熟知周边条件与环境，为救灾活动提供计划开展的指导与依据。无人机遥感技术在应用中，可以通过在空中进行实时监控，为救灾人员提供相关数据。例如，在2010年青海玉树发生的地震灾害，因为灾害发生地所处环境极其恶劣，存在山区众多，并且环境持续呈现阴雨天气。通过载人遥感卫星这种较为保守的监测方式不能及时提供高精度的参考内容，无法实现及时监测，降低了救灾工作的效率。而无人机拥有高度灵活性、动态监测能力强等优势，通过灵活的监测周边环境可以为救灾工作提供重要的支撑与依据，促进救灾工作效率的提升，为救援人员争取更多的救援时间。

4.2避免数据黑洞

为了满足测图的需求，在同一条航线上，相邻相片需要有一定范围的影像重叠（即航向重叠），相邻航线也应有足够的影像重叠（即旁向重叠）。大型无人机在自主飞行模式过程中（一般在切入任务航迹之后）默认按照设定航迹点根据气压高度进行飞行，虽然可以手动在切入任务航迹之前改为按照GPS高度进行飞行，但由于飞机的自主返航机制设定在几分钟内收不到上行数据帧（没有控制信号会发只有帧头帧尾中间都是0的空帧）就自动切入自主返航模式，这会直接切出任务航迹并且默认按照返航航迹的气压高度进行飞行，无论是航迹的改编还是坐标高度的改编都会导致数据的无效化。

结束语

本文对于应用于测绘作业中的无人机飞行平台进行了重新分类，并以摄影测量作业为例，分析了小型无人机飞行系统在该领域应用中存在的问题，结合大型无人机飞行系统相关的飞行经验，提出了改进方案，以增加作业范围、提高安全性能和提高数据解算精度。其中，以最简结构构建无人机副地面站，满足同一片区域长时间反复的测绘需求；为载荷增加前端装置，一方面能够保证相机控制电路对于相机的曝光的控制，另一方面同时传至IMU的控制信号可以获取即时的飞行姿态，通过RS485串口传至DTU设备最后通过无线通信或LTE模块传送到指定的服务器端口上。引入雷达高度计，不仅可以在为紧急情况下辅助人工降落提供辅助参数从而增加安全系数；也可以通过在飞行中对该参数的实时监控控制对地飞行高度来保证影响重叠度，避免数据缺失。

参考文献

[1]王文昭,刘朋飞.小型无人机测绘系统的问题分析及优化改进[J].科学技术创新,2021(28):13-16.

[2]黄斌,翟佳辉.小型四旋翼无人机在小面积测绘工程中的运用优势分析[J].科技创新与应用,2021,11(26):129-131+136.