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航测无人机那些事

一、航测无人机的优势

无人机航测系统与传统测(cè)绘(huì)相(xiàng)比(bǐ),具有使(shǐ)用成(chéng)本(běn)低,机动灵(líng)活,载荷多(duō)样性,用途广泛,操作简单,安全可靠等优点,在现代测绘行业中发挥着越来越多的作(zuò)用。

二、航测无人机工作(zuò)原理

通过无线电遥控设(shè)备或机载计算机远程(chéng)控制飞行(háng)系统进(jìn)行作业,使用小型数字相机(或扫描仪(yí))作为机载遥感设备(bèi)。

三(sān)、航测无人机(jī)飞(fēi)行平台系统构成

飞(fēi)行平台,飞行导航与控制系统,地面(miàn)监(jiān)控系统,机载(zǎi)遥感设备(bèi),数据传输系统,发射与回收系统,野外保障装备(bèi),附设设备(bèi)。

四、航测无人机飞控系统

飞控系统(tǒng)用于无(wú)人机的导航、定位和自主(zhǔ)飞行控制(zhì),它由飞控板、惯性导航系统、GPS接收机、气压传感器、空速传感器(qì)等部件组成

飞(fēi)控(kòng)系(xì)统(tǒng)性能指标要求

a)飞行(háng)姿态(tài)控制稳(wěn)度:横滚角应小(xiǎo)于±3° 俯仰(yǎng)角应小于±3° 航向角应小于±3°

b) 航迹控制精度:偏(piān)航距(jù)应小(xiǎo)于±20米(mǐ)、 航高差应小于±20米、 航迹弯曲度应小(xiǎo)于±5°。

五、航测无人机地面(miàn)监(jiān)控系统

1.系统构(gòu)成

无线电遥控器、监控计算机系统(tǒng)、地面供电系统以(yǐ)及监控软件等组成。

2.飞(fēi)控系(xì)统性能指标要(yào)求(qiú)

a) 监控(kòng)站主机(jī)应选用加固笔记本电脑、或同等性能的计(jì)算机和电(diàn)子设备(bèi); 

b) 监控数据可以图形和数字两种形式显示,显示做到综合化,形象(xiàng)化和实用化(huà); 

c) 无线电遥控器通道数应多于(yú)8个,以满足使用要求; 

d) 监控计算机(jī)应满(mǎn)足一定(dìng)的防水、防尘(chén)性能要求(qiú),能在野外(wài)较恶劣环境中正常工作; 

e) 监控(kòng)计算机的主频、内存(cún)应满足监控软件对计算机(jī)系(xì)统的要求; 

f) 电源供电系统(tǒng)应(yīng)保障地面监控系统(tǒng)连续工作时间大于3小时。

六.航测无人机起降方式

1.起飞方式(shì):

滑跑(pǎo)起飞 

优(yōu)点:无(wú)需弹射器。缺点:场地限制。

弹(dàn)射起(qǐ)飞 

优点(diǎn):没(méi)有场地限制。缺点(diǎn):需要购置弹(dàn)射器。

2.降(jiàng)落方式(shì):

滑跑回收 

优(yōu)点:无需回收降落伞(sǎn)。缺点:场地限制,安全性不如(rú)伞降。

伞降回收 

优点:安全可(kě)靠,受场地(dì)制约影响小。缺点:需要降落伞(sǎn)以及飞控系统支持(chí)。

七(qī)、航(háng)测无(wú)人机(jī)安全性要求

1无人机应配备伞降设(shè)备,在(zài)无人机遇到(dào)突发故障时,可通过(guò)降落伞减缓下降速度、避免或(huò)减小对地面目(mù)标的冲(chōng)击和损害、减小飞行平台和机载设备的损(sǔn)伤;

2.设计飞行(háng)高度(dù)应高于摄(shè)区(qū)和航(háng)路上最高(gāo)点100m以上;

3.设计航(háng)线总航程(chéng)应小(xiǎo)于无(wú)人(rén)机能到达的最远航程(chéng);

4.距离军用、商用机场须在10km以上;

5.起降场地(dì)相对平坦(tǎn)、通视良好;

6.远离(lí)人口密集区,半径200m范围内(nèi)不能(néng)有高压线、高大建筑物、重要设(shè)施等;

7.起降场地地面应无明显凸起(qǐ)的岩石块、土坎(kǎn)、树桩(zhuāng),也无水塘、大(dà)沟渠等;

8.附近应无正在(zài)使用(yòng)的雷达站、微波中继、无限(xiàn)通信等干扰源,在不能确定的情况(kuàng)下,应测试信号(hào)的频率和强度,如对(duì)系统设备(bèi)有干扰,须改变起降(jiàng)场(chǎng)地;

9.无人机采用滑(huá)跑起飞、滑行降落的,滑跑路面(miàn)条件应满足其性能指标要求。

八(bā)、航(háng)测无人机照(zhào)相设备

现(xiàn)在市场提(tí)供的固定翼无人机有效载(zǎi)荷一般不超(chāo)过(guò)5Kg。因(yīn)此,这(zhè)类无人机不能装载一般(bān)有人驾驶飞机所使用的重达百公斤量级的高档航空相机。目前大多采用稍为(wéi)高档的单反相(xiàng)机,像(xiàng)幅在3K×4K以上。

九、航测(cè)无人机选择参考

由于航测所需(xū)的无人机复(fù)杂程度(dù)要(yào)高(gāo)于一般航模,各个(gè)设备之(zhī)间需要有良好的兼容性,因此,单独购(gòu)买设备组装调(diào)试(shì)难度(dù)大,设备(bèi)之间兼容性存在一定风(fēng)险,整套设(shè)备采(cǎi)购(gòu)是最好的选择。比如,昆(kūn)明劲鹰(yīng)无人机专(zhuān)业从(cóng)事航(háng)测无人机设备的设(shè)计、生产、销售和航(háng)测(cè)航拍服务,是中国(guó)技术顶尖的航(háng)测航拍无人机设计制造及航飞(fēi)服务商,开(kāi)发研(yán)制出劲鹰1型汽(qì)油(yóu)航测航拍(pāi)无人机、劲鹰2型(xíng)垂直起飞(fēi)固定翼无人机、劲鹰(yīng)3型(xíng)可垂直(zhí)起飞(fēi)悬停固定翼(yì)无人机(jī)、劲鹰(yīng)650航拍(pāi)专用飞行器、劲(jìn)鹰1000型八轴航拍航测(cè)无人(rén)机、劲鹰(yīng)1600大(dà)型载重旋翼(yì)飞行平台和劲鹰S1型汽油(yóu)航测(cè)航拍水上(shàng)无人机等多种(zhǒng)型号的无人机,并成功到非洲飞行(háng)完(wán)成航(háng)测任务(wù),拥有(yǒu)为民用、商用航空(kōng)领域提供优质服(fú)务的能力和实力。

下面(miàn)是作(zuò)业流程:

从接(jiē)到项(xiàng)目开始,首先是用(yòng)户的需求:成图比例(lì),地面分(fèn)辨率要达到多少厘米(mǐ),选(xuǎn)择合适的(de)相(xiàng)机,镜头和相(xiàng)片重叠度,并计算(suàn)我们无人机的相对航高(航(háng)高必须是(shì)高差的6倍以上),航线间隔和拍照间隔。

外业航(háng)摄工作也不难,主要是细心(xīn),起飞检查要仔细,参数设置正(zhèng)确,操作(zuò)方法得当。

设(shè)备检查

设(shè)备从(cóng)组装开始到完成过(guò)程中都要仔细检查配件(jiàn)有没变形,连(lián)接是否牢靠有没(méi)有松脱(tuō)的(de)可能,电机转动是否顺滑,舵机工(gōng)作正常与(yǔ)否,电(diàn)台通讯是否(fǒu)完全正常,GPS所(suǒ)搜索到卫星是否足够(gòu),该初始化的数据全(quán)部是否完成,航线航点(diǎn),拍照间隔和拍照(zhào)点是否正常设置。

相机设(shè)定:由(yóu)于(yú)巡航速(sù)度为72km/h,故(gù)相(xiàng)机设定为S档,快门为1/16001/1250,用不同的ISO值进行拍(pāi)照(zhào),对比(bǐ)照片(piàn)选择(zé)合适的ISO

迎(yíng)风起飞,飞到(dào)空中,切返(fǎn)航,检查(chá)无人(rén)机盘旋(xuán)状态是否(fǒu)稳定。爬升(shēng)到目(mù)标后切到航线飞行模式,航线(xiàn)中遥控飞(fēi)手和电(diàn)脑操作(zuò)手都(dōu)要注意观察卫(wèi)星、飞控和舵机电池电压(yā)、地(dì)速、空速及(jí)高度、飞机姿态(tài)及方(fāng)位等(děng)重要数据。

为了增加续航,伞(sǎn)包(bāo)已经拆除,故采用滑降。选择平坦(tǎn)的草地,水泥地都可以,试过(guò)在单车道的水泥(ní)地上降落。

对于测绘型(xíng)无人机,我(wǒ)们希望(wàng)是状(zhuàng)态更稳定,续航长(zhǎng),航程长,载(zǎi)重(chóng)大的机型,当然重量,速度和续航之间是(shì)很难(nán)平衡的。

劲鹰I型(xíng)汽油航测(cè)航(háng)拍无人机,历经了数年的高原山区高海拨极限、恶劣(liè)起降条(tiáo)件、复杂气流环境,平(píng)原大面积作业、非洲极高温环境、欧(ōu)洲高精度要求(qiú)等(děng)航(háng)飞挑(tiāo)战,功勋累累。已是非常稳定成熟的航测航拍无人机。如图(tú):

20.jpg

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