无人机类有关在职毕业论文范文 跟无人机在通信勘察中的航线设计类论文怎么写

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无人机在通信勘察中的航线设计

刘淑凡 孙鹏 李喜梅 河南省信息咨询设计研究有限公司

【摘 要】 本文基于现阶段无人机航摄技术针对无人机航摄在通信勘察中的应用及航线设计进行了探讨,为无人机在通信行业中的应用提供了一些思路.

【关键词】 航摄 通信勘察 航线设计

一、无人机航摄系统概况

无人机航摄系统是以无人机为平台,搭载云台及高清镜头进行航空摄影作业的无人机系统,由飞行平台、飞控系统、地面监控系统、数据传输系统、数码相机、回传系统、传感器构成.无人机航测不受地形限制具有机动灵活、高效快速、精细准确、作业成本低、适用范围广、生产周期短等特点,在小区域和飞行困难地区高分辨率影像快速获取方面具有明显优势,与通信勘察有很好的结合点.

二、无人机航摄应用现状

近年来,我国无人机技术发展迅速,在电力、水利、环境、农业等行业都有了广泛应用,实现了电力线路自动巡检、河道河势查勘、环境大气监测、植保农药喷洒等智能化作业.无人机航线规划技术的主要优势:

2.1 自动飞行智能化程度高

在执行规划航线过程中,无需人工操控自动按预设轨迹飞行,通过高清实时回传全景化、立体化的视频信息,避免决策分析受操控因素影响.

2.2 特定航摄模式局限性小

针对广泛的应用场景,目前以六种航线设置最为常用:1、飞行至指定目标地点;2、指定多个目标点,顺序飞行;3、指定中心点与半径环绕飞行;4、跟随飞行器遥控器飞行;5、跟随图传屏幕指定人 / 物飞行;6、在指定点进行自转全景飞行.通过航线任务规划,六种飞行航线任务可自由组合搭配,灵活性强,使用场景局限性小.

三、无人机航摄在通信勘察中的应用

1、在线路工程勘察中.线路工程在农村区域大多使用架空光缆. 直接操控无人机需严格沿光缆架设路径进行采集,不同人员驾驶操作标准度难以考量. 首先, 综合考虑地形图、架空线路路径分段标注、光缆接续位置等进行航线设计,确定勘测区域.其次,设置等宽等距离往返航线,并设置返航高度,即可实现自动化测绘与自动返航.采集的测绘信息在电脑端可进行量测与标注.

2、在基站选址勘察中.高低错层小区及山地复杂地形勘察过程中,没有航线规划勘察人员只能视距内操控飞行,信息获取不连贯,且具有危险性.使用无人机并进行航线规划,首先,选择无人机悬停定点并预设高度,选择全景模式先获取一张全景图,根据楼宇错层高度、山区峡谷特征进行合理的航摄分区,规划多点航线并设置自动返航.勘察现场,具体勘察人员无法确定的选址环境,还可以通过无人机对拟选址区域进行三维航测.三维测航需要多个角度同拍摄对象的多张图像,1KM 范围内的三维重建需要无人机飞行数百个架次,人工操控往返飞行图像拼接性差.航线规划可以使无人机往返飞行,比人工操控更为精确.回到驻地用软件进行三维重建,还原现场原貌,在设计阶段和设计会审有疑问的时候,直观呈现现场环境.

3、在基站天面勘察中.基站天线有多个无线覆盖设计计量参数:基站高度、平台高度、天线挂高、天线方位角、天线下倾角等.直接使用无人机现场获取的基站天面参数的准确性取决于飞手的操控经验,对勘察人员无人机驾驶水平有较高要求.通过多种航摄模式组合,首先将基站经纬度指定为无人机目标航点,设置飞行高度为高于目测基站 10 米以上,然后使用全景模式检视基站周边环境,使用环绕模式均速向下环绕拍摄,直至下降到最低平台后,使其返航.

四、航线设计过程要点

具备航线绘制的无人机都有配套航线规划软件(例如大疆系列航线设计可以采用“DJI GS PRO”进行).根据拟勘察区域范围,直接在软件卫星地图页面绘制,也可在 GoogleEarth 上用“多边形”或“路径”工具,将实际范围描绘出来,输出 KML 格式文件,导入航线规划软件中.基站选址勘察航线设计过程:设置起飞地点,输入航线绝对飞行高度和航线间隔,使用航线设计工具绘制航线.航线绘制要考虑不利条件下无人机的航偏,要保证满足图像拼接的重合度要求.山区选址范围多为线装区域,无人机飞行时需考虑山谷走向转弯,合理设计绘制航线转弯,转入与转出,在保证无人机转弯半径的条件下进行航线连接,避免航摄死角.

在实用时还应注意以下方面:1、实施飞行前,做好实地调查;2、绘制航线应注意航线闭合;3、航线设计应结合相关规范,使采集的勘察资料满足必要的精度要求;4、保证返航高度设置高于拟航摄范围内的最高点;5、无人机关机状态下严禁倒置, 以防云台损坏;6、 航飞作业必须遵守 《中华人民共和国飞行基本规定》及相关法律法规.

总结:本文探讨了无人机用于通信勘察场景的航线设计的一般方法,合理的航线规划设计可以提高勘察效率,降低劳动强度,提升通信设计工作的准确性.但无人机航摄的航线设计在通信勘察应用中仍属于新兴技术,有待通过工程实践详细讨论航线设计及航摄参数的一些关键问题.

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