瞿明霞 戴天帥

【摘要】隨著時(shí)代的發(fā)展，工作者對(duì)電子信息技術(shù)的研究也在不斷的加深，在電子技術(shù)迅猛發(fā)展的同時(shí)，小型無人機(jī)技術(shù)也取得了進(jìn)一步得發(fā)展，在許多領(lǐng)域獲得了技術(shù)性的突破。無人機(jī)操控距離也在不斷擴(kuò)大，飛行時(shí)間逐漸延長(zhǎng)，飛行質(zhì)量不斷提升。隨著技術(shù)的提升，無人機(jī)技術(shù)已被廣泛的運(yùn)用到了航空遙感上，成為遙感界又一技術(shù)手段，廣泛的運(yùn)用在輸電線路工程的勘探工作。本文將在一定程度上介紹了相關(guān)無人機(jī)技術(shù)，總結(jié)現(xiàn)有無人機(jī)在輸電線路工所存在的缺點(diǎn)，對(duì)無人機(jī)測(cè)繪航線進(jìn)行優(yōu)化與設(shè)計(jì)。

【關(guān)鍵詞】輸電線路;無人機(jī);航線設(shè)計(jì)

隨著改革開放的進(jìn)一步落實(shí)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，需要大量的電力，架空輸電線路的規(guī)模在逐步擴(kuò)大。因此，輸電線路的架設(shè)范圍極為廣泛，這就會(huì)出現(xiàn)許多問題。例如，所開工建設(shè)的地域地形地貌復(fù)雜多樣，其周身所處環(huán)境不盡人意。假如我們只采取人為行動(dòng)，對(duì)所運(yùn)行的電路進(jìn)行一定周期的檢查與保養(yǎng)，并不能完全保障輸電線路的安全，其電力系統(tǒng)的穩(wěn)定是不能得到保障得的。因此，我們要采取其他措施來完善勘測(cè)系統(tǒng)，保障輸電線路的安全。無人機(jī)技術(shù)就這樣進(jìn)入了電力工作人的視野。事實(shí)也證明，隨著無人機(jī)的采用，相關(guān)遙感技術(shù)的滲入，電力系統(tǒng)的巡檢部門將很多的傳感器融合到了一起，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電線路的更好管理，值得一提的是，在整個(gè)運(yùn)作過程中，自動(dòng)化程度很高，就減小了巡檢人員的工作壓力。然而，無人機(jī)技術(shù)的運(yùn)用依然存在諸多問題，例如，大部分無人機(jī)對(duì)電力線路巡檢的距離較短，這也對(duì)工作人員提出了更高的航線設(shè)計(jì)要求。

1、無人機(jī)概述

作為無人駕駛技術(shù)之一，無人機(jī)就是一種無人駕駛的飛行設(shè)備，有些無人機(jī)還可以通過自身程序進(jìn)行控制。早在它20世紀(jì)20年代無人機(jī)技術(shù)便已經(jīng)開始起步，但當(dāng)時(shí)目的比較單一，應(yīng)用范圍并不大，僅僅作為訓(xùn)練用的靶機(jī)，在軍事上應(yīng)用。

2、航線設(shè)計(jì)

無人機(jī)攝影測(cè)量需要對(duì)航線進(jìn)行設(shè)計(jì)，這和傳統(tǒng)攝影是一樣的，通過對(duì)航線的設(shè)計(jì)、沿航道飛行拍攝、質(zhì)量檢查以及我們平常所說的補(bǔ)飛和重飛、像控測(cè)量等一系列程序。所不同的是，無人機(jī)有自己的特征，與傳統(tǒng)航飛還有著很大不同的，尤其是影像獲取流程和航飛作業(yè)模式較為顯著。

2.1現(xiàn)場(chǎng)航線設(shè)計(jì)。運(yùn)用無人機(jī)進(jìn)行所進(jìn)行的數(shù)碼攝影活動(dòng)大部分是在一小片指定區(qū)域進(jìn)行，在考慮航線設(shè)計(jì)的時(shí)候不用擔(dān)心地球曲率的變動(dòng)，這與傳統(tǒng)航攝航線的設(shè)計(jì)是有很大不同的，而且也不用精準(zhǔn)了解地面點(diǎn)高程的數(shù)值，對(duì)工作人員相對(duì)友好。與其相比之下，傳統(tǒng)航攝的運(yùn)作則相較繁瑣，他的操作規(guī)范和流程兩個(gè)環(huán)節(jié)要求都比嚴(yán)格，它的設(shè)計(jì)離不開1：10000或l：50000地形圖，或者運(yùn)用自己所采集的有的DEM對(duì)基準(zhǔn)面進(jìn)行優(yōu)化和設(shè)計(jì)，在有必要的情況下，比如，當(dāng)高差多于六分之一航高的時(shí)后，就需要分區(qū)進(jìn)行攝影，在其他必要情況下，我們也要設(shè)置帶有加密的攝影分區(qū)。而在對(duì)低空進(jìn)行數(shù)碼航攝來說，在多數(shù)情況下，在我們已經(jīng)布置的攝區(qū)四角坐標(biāo)就可以對(duì)飛行航線進(jìn)行優(yōu)化與設(shè)計(jì)。在特別要求的情況下，才會(huì)設(shè)置攝影分區(qū)來進(jìn)行數(shù)碼攝影。

2.2特殊情況下的航線設(shè)計(jì)：（1）在我們所拍攝的區(qū)域形高差要超過六分之一的航高值得情況下，出于原則上的考慮，我們需要對(duì)攝影進(jìn)行攝影分區(qū)的布置。相對(duì)于無人機(jī)航攝而言，拍攝所要求的高程是有所放寬的，當(dāng)攝區(qū)高程比較大的時(shí)候，就需要我們要盡可能的提高攝影的分辨率，還要加大攝影重疊等方法克服這種情況。如果采用這一系列方法依然不能奏效時(shí)，我們就必須要配置攝影分區(qū)才行。（2）當(dāng)然勘探后也要對(duì)航線和攝像次數(shù)驚醒排查，檢查二者是否符合理論所需，打個(gè)比方，如果在航行第一條我們規(guī)定的航線時(shí)，地面所記錄的是15張影像，那么，將001號(hào)作為第一張，就要檢查001-015是否都是在第一航線所拍攝的。重點(diǎn)檢查014和05是否具有一定的關(guān)聯(lián)性。（3）我們還要將影像以所屬航線為標(biāo)準(zhǔn)，將其分別安放到制定的文件夾里，而且要保障我們飛行的每一條航線的影像數(shù)目是相同的。

2.3對(duì)飛行設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)試工作。

2.4在我們進(jìn)行用無人機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行質(zhì)量檢查的工作之前，為了保障航攝工作的順利進(jìn)行，就要求工作人員按照相應(yīng)要求調(diào)試地面監(jiān)控站的設(shè)備，其主要環(huán)節(jié)為;對(duì)于地面監(jiān)控站的調(diào)試工作、對(duì)于飛行設(shè)備飛前的全面檢查、檢查飛行器是否俯仰、是否滾轉(zhuǎn)、是否出現(xiàn)偏航現(xiàn)象、水平設(shè)置情況如何、空速如何、高度計(jì)如何、轉(zhuǎn)速情況怎么樣、OPS定位問題、震動(dòng)反饋如何、電池使用情況、數(shù)傳發(fā)射對(duì)傳感器產(chǎn)生的影響、動(dòng)態(tài)傳感器的數(shù)據(jù)情況等等。

3、航線優(yōu)化

3.1選用長(zhǎng)焦距、高像素相機(jī)

我們僅以甘肅隴南某測(cè)區(qū)為例，這條線路聯(lián)系著成縣和徽縣這兩個(gè)縣城，但所在區(qū)域地形起伏是相當(dāng)大的，最低點(diǎn)高程與最高點(diǎn)高程相差約為550m，我們將數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，經(jīng)過精密計(jì)算可以得出，其基準(zhǔn)面平均高程大致為1350 m。由日常時(shí)間可知，由地形起伏造成的投影差可以通過運(yùn)用長(zhǎng)焦距和高像素的相機(jī)進(jìn)行緩解。按照相關(guān)要求，分區(qū)內(nèi)地形高差是應(yīng)該小于等于1/6攝影航高的。在我們的日常使用中。在像素更高的長(zhǎng)焦相機(jī)獲取的相片與短焦相機(jī)所獲取的相片分辨率相同的時(shí)候，相應(yīng)的，長(zhǎng)焦相機(jī)所需要的相對(duì)航高是要比短焦相機(jī)所需要的相對(duì)航高高的，所以長(zhǎng)焦相機(jī)的航攝分區(qū)是要比短焦相機(jī)航攝分區(qū)大的，這就使航攝分區(qū)的數(shù)目變小，就可以減小地形起伏對(duì)輸電線路工程路徑造成的影響，更加適應(yīng)外界的環(huán)境要求。

3.2航攝分區(qū)內(nèi)優(yōu)化

我們將重疊度進(jìn)行固定處理，通過增大H來減少航程，降低像片的數(shù)量以獲得更高的航空攝影測(cè)量效率，但是這樣做也是有弊端的，這將會(huì)對(duì)航線設(shè)計(jì)的工作量提出更高的要求，還會(huì)增加外業(yè)航飛時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)。由此，我們?cè)趯?shí)踐過程中，一定要結(jié)合我們的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，要充分協(xié)調(diào)現(xiàn)場(chǎng)人力、地形、天氣等各種因素并對(duì)其進(jìn)行綜合判斷。

結(jié)語：

我們要嚴(yán)格遵循輸電線路巡檢所提出要求，對(duì)無人機(jī)進(jìn)行開發(fā)、運(yùn)用和探索對(duì)如今，在采用無人機(jī)對(duì)輸電線路巡檢時(shí)，要具體情況具體分析，而不能盲目套用，我們要對(duì)無人機(jī)電力線路巡檢所需要的航線進(jìn)行設(shè)計(jì)與優(yōu)化，這對(duì)電力設(shè)施的建設(shè)是有很大幫助的。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：

瞿明霞（1986-），女，本科，工程師，主要從事輸變電線路勘測(cè)工作;

戴天帥（1985-），男，碩士研究生，工程師，主要從事輸變電線路勘測(cè)工作。