無人機技術(shù)在電力勘測設計中的應用研究

【摘要】目前，我國的無人機技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，并運用到各個行業(yè)中。本文簡單介紹無人機技術(shù)，并分析其在電力勘測設計中的應用研究，展望未來發(fā)展方向。

【關鍵詞】無人機技術(shù)；電力勘測設計；應用研究

一、關于無人機技術(shù)

（一）無人機的概念

無人機即“無人駕駛飛機”（UnmanexlAirVehicle，簡稱UAV），它是一種由車載計算機利用無線遙感設備直接或者間接控制，或利用無人機本身自帶的設備進行操作的一種無人飛行器。無人機的興起與微電子技術(shù)的飛速發(fā)展密不可分。微電子技術(shù)的思想是“集成”，即將各種各樣的電路器件像電阻、電感、電容等等集成在一個較小范圍的電路元件中，使其具有一個或多個特定的功能。20世紀以來，微電子技術(shù)的飛速發(fā)展有力地推動了通信技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)、人工智能技術(shù)等重要信息技術(shù)的進一步發(fā)展，從而在世界范圍內(nèi)推動了無人機的發(fā)展。

（二）無人機的特點

（1）制造一架無人機的總體費用與正常飛機相比要低很多，在實現(xiàn)相同功能的情況下，人們更希望制造無人機降低成本。無人機的運營不需要投人駕駛員的培訓費用，也不要支付人工成本，在很大程度上節(jié)省了運營成本。

（2）無人機不需要飛行員駕駛操控飛機，因此不會在飛機發(fā)生意外時有人員受傷或者死亡的。同時，訓練優(yōu)秀的飛行員要投人很大的資源和時間，這實際上為國家很好地保護了飛行員資源。

（3）無人機受環(huán)境影響較小，適合在惡劣或者危險的環(huán)境中執(zhí)行任務。越南戰(zhàn)爭期間，美國動用了3500架無人機執(zhí)行偵查任務，生存率高達90%。因此，無人機十分適合在軍事中使用，這正是各個國家都要大力發(fā)展無人機的重要原因。

（4）無人機通常體積較小，不容易發(fā)現(xiàn)，甚至有的無人機具有隱形技術(shù)來避免被敵方發(fā)現(xiàn)和跟蹤。因此，無人機用途廣泛，通常用在探取情報、偵查、跟蹤監(jiān)視等方面。

二、電力勘測無人機航測分析

（1）330kV、220kV、110kV等電力長線路設計。對于新建線路，在幾十千米甚至更長的時候，由于距離長，傳統(tǒng)大飛機航測仍然有一定的競爭力，也可以采用無人機航測，宜采用固定翼無人機進行航測，確保工作效率。

（2）330kV、220kV、110kV等電力短線路設計，以及農(nóng)網(wǎng)35kV、10kV改造項目。對于此類線路項目，采用傳統(tǒng)大飛機航測效率較低、成本較高，采用無人機航測可以很好地發(fā)揮無人機的靈活性，降低成本。

（3）變電站、電廠、光伏場、風電場等面狀區(qū)域設計。對于此類面狀項目，傳統(tǒng)大飛機航測難免大材小用，而采用衛(wèi)星影像則精度不足，宜采用無人機航測辦法，獲取影像成果，輔助設計。

（4）用于工程路徑局部改線的航飛。電力工程施工定位完成后，有時會由于例如規(guī)劃變更、征地等問題導致線路變更，此時若采用大飛機補測，難免成本高昂，工期緊張。這種情況可以采取無人機航測補飛。

（5）用于運行維護的航飛。電力線路工程施工完畢后，需要進行后期運行維護。傳統(tǒng)人力運維方法雖然可靠，但成本高、效率低，多依靠個人經(jīng)驗和老式儀器。通過無人機航攝來輔助運維，能有效提高工作效率。因此，無人機航測目前在電力線路運維方面發(fā)展很快。

三、無人機技術(shù)在電力勘測設計中的發(fā)展

（一）續(xù)航時間的增加

目前主流無人機航測時間在一小時以內(nèi)，飛行距離受限，對于長線路需要頻繁轉(zhuǎn)場，仍然有可改進的空間。隨著新能源技術(shù)的發(fā)展，期待著有更強大的動力源保障無人機的飛行時間。

（二）相機性能的提升

目前主流相機已經(jīng)可以滿足無人機航測成圖的需求，但是更好的性能可以提升影像質(zhì)量。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，期待著可以有更高像素、更穩(wěn)定的相機用于無人機航測。

（三）免像控模式的發(fā)展

當前，針對無人機航測所采用的的免像控模式大幅的減少了像控點數(shù)量。2017年，華測縱橫系統(tǒng)和人工攝影測量系統(tǒng)聯(lián)合發(fā)布的1：500測圖成果讓人們看到了免像控模式發(fā)展的可能性和實用性。因此，如何在未來更好的改進硬件性能和軟件算法實現(xiàn)全面免像控，減輕研究人員的工作成為以后免像控模式的發(fā)展新方向。

（四）無人機LiDAR的發(fā)展

目前，無人機LiDAR已經(jīng)在電力巡檢等方面取得了不錯的進展。但由于點云數(shù)據(jù)的本身特性，錯誤數(shù)據(jù)的剔除、正確數(shù)據(jù)的處理等方面依然還需要進一步研究完善，提高準確性。

（五）紅外成像、多光譜成像、傾斜成像等發(fā)展

目前無人機航測發(fā)展還處于一個如何解決處理問題的階段，但是如何更好地獲取成果，更多方式地獲取成果還有待進一步研究，如紅外成像、多光譜成像、傾斜成像等都有進一步研究的空間。傳統(tǒng)大飛機在傾斜成像方面已經(jīng)取得了不錯的成就，無人機航測是否也可以沿著這條路線發(fā)展都有待進一步研究。

四、結(jié)語

隨著技術(shù)的發(fā)展，無人機航測技術(shù)已經(jīng)具有操作簡單、精度高、成本低等優(yōu)勢，并逐步運用于輸電線路勘測設計中，有效提升了線路工程設計和建設效率，保證線路設計的合理性和科學性。

參考文獻

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[2]喬煒，單靜.DMC數(shù)碼航空影像像空點布設方策研究[J].測繪通報，2013（11）：81～83.

作者簡介：田濤（1974.11—），男，重慶巫山人。