无人机遥感技术在安全监测领域的应用与发展

发布日期:2021年11月10日
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安全问题是生产生活中重要因素之一,无人机遥感技术在安全监测领域有着重要的作用。本文介绍了无人机遥感系统组成,重点介绍其在不同行业的安全监测领域方面应用的技术现状。最后对无人机存在的不足之处进行总结,并分析其未来发展趋势和预期效果。

无人机是无人驾驶飞机(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)的简称,是利用无线电遥控设备或自身的飞控系统进行飞行控制的不载人飞机。因体积小,重量轻且制造与使用成本低,使无人机在社会的不同领域获得越来越广泛的应用。

自1917 年英国研制成功世界上第一台无人机起至20 世纪90 年代无人机一直应用于军事方面,并在几次局部战争中发挥了重大作用,现在已被广泛应用于日常生产生活中[1]。由于无人机的技术特点,可以搭载多种传感器设备,接近被测物体,实时性好,可获得清晰度高的图像和数据,通过对获得的图像或数据进行分析就可以及时发现问题并及时处理。无人机的广泛应用使其在电力巡检,现在农业,水利防汛,遥感测绘等方面获得了不错的进展。

遥感技术是上世纪60 年代在航空摄影的基础上随航天技术和电子计算机技术的发展而逐渐形成的综合性感测技术,是当前获取地理信息数据的主要技术手段。相较于卫星遥感与航空遥感等传统遥感手段,无人机遥感具有成本低廉,时效性快,机动性强和数据清晰灵活等优点。本文就无人机遥感技术在安全监测方面的应用进行简要介绍,并根据其优缺点对无人机遥感未来的发展进行了分析与展望。

2. 无人机遥感技术 无人机通常由飞机机体,动力系统,飞控系统,数据链系统和辅助系统等五部分组成:飞机机体由多种材料构成,具有重量轻,强度大的特点;动力系统可分为电动机和内燃机两种动力系统,其中消费级无人机以电动机动力系统为主,主要由电池,电机,电子调速器和螺旋桨组成;飞控系统是无人机的大脑,对无人机的飞行姿态进行稳定,控制其自主或半自主飞行;数据链系统是地面与无人机的通讯纽带,是一种双工通讯,其稳定性,安全性和灵敏度对无人机的意义重大;辅助系统为其他功能性软件系统。按照平台构型无人机可分为固定翼无人机与旋翼无人机[2]。固定翼无人机主要依靠跑道、弹射、车载助飞等方式起飞,起降方式不灵活,拍摄时无法悬停定点。但其续航能力与抗风能力强适合于电力巡检,油气管道巡检等大范围的遥感拍摄。旋翼无人机成本低,体积小,起降灵活拍摄时可定点悬停,但其负载有限,续航短,只适合于小范围的遥感拍摄工作。

无人机遥感技术中,根据工作任务与无人机类型,无人机作业时需搭配不同传感器。其中光学数码相机是最为常见的设备,通过对搭载光学相机的无人机所传输的影像进行处理与分析,可以得到相应的遥感数据。搭载光学传感器的无人机遥感技术因其成本低廉,操作使用便捷,处理数据算法软件多样, 成为目前应用最为广泛的应用形式。另外无人机还可搭载红外热成像仪,毫米波雷达,多光谱等传感器来适用于不同的应用场景。

无人机遥感技术应用于安全监测领域有着以下特点: 1) 生产、使用成本低,安全性高 相比于有人飞机,无人机体积小,重量轻,在生产和使用维护方面的成本都很低。同时,在环境与气候较为恶劣的地区执行任务时,使用无人机进行作业,可以最大限度的保证人身安全。



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