_无人机海洋观测系统集成技术研究

无人机海洋观测系统集成技术研究

王军锋1，邓 豪1，魏育成1,2，徐成华1,2

(1. 中科九度（北京）空间信息技术有限责任公司，北京 100190；

2. 中国科学院电子学研究所，北京 100190)

摘要: 本文主要针对特定区域海洋观测的需求，以海洋环境和海上目标机动快速监测为目标，研制基于船载无人直升机平台的多传感器海洋观测系统。重点研究海洋观测的系统集成技术，包括无人机与机载载荷的集成、数据处理系统的集成。开展船载无人机起降和多传感器协同海洋观测的系统集成验证试验，最终建立船载无人机海、陆、气一体化的海洋观测系统。为构建面向海洋实际业务应用系统奠定基础。

关键词：无人机；海洋观测；系统集成

中图分类号：V279 文献标识码：A

文章编号： 1672 – 7619(2017)05 – 0157 – 06 doi：10.3404/j.issn.1672 – 7619.2017.05.032

UAV onboard ocean observing system

WANG Jun-feng1, DENG Hao1, WEI Yu-cheng1,2, XU Cheng-hua1,2

(1. GeoDo (Beijing) Spatial Information Technology Co. Ltd., Beijing 100190, China;

2. Institute of Electronics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China)

Abstract: The prototype is based on combined types of sensors which are equipped on UAV on board. It can be used for observing specified marine area to aim at monitoring the marine environment and objects. This paper focus on the system integration technology of ocean observation, including the integration of the UAV and the airborne load, and the data pro-cessing system. The system integration verification test of the ship carrying UAV landing and multi sensor cooperative ocean observation is carried out, finally, a marine observation system of the shipborne UAV ocean, land and gas integration is es-tablished, which will lay a foundation for building the actual ocean business application system.

Key words: UAV；ocean observe；system integration

0 引　言

海洋技术开发在传统海洋资源开发的基础上，不断向深远海新资源和能源开发转移。近年来，我国海洋事业进入快速发展时期，逐步完成“数字海洋”空间数据基础设施的构建，并用于海洋权益维护、海洋资源开发利用、海洋生态环境保护等方面。因此对海洋进行更加全面、系统地观测日益重要[1 – 4]。

舰载无人机以成本低、体积小、作战使用灵活、费效比高、可避免人员伤亡等优势，目前得到世界各国海军的广泛认可。尤其以舰载无人直升机，具备运动舰面自主起降能力，适合中大型水面舰艇搭载，能够执行战场侦察、目标指示、通信中继、电子对抗等多种任务；随着美国的 RQ-8A “火力侦察兵”无人机、奥地利的 S-100 无人机、瑞典的 APID-60 无人机在舰载海洋上的成功应用，舰载无人直升机展示了其用于海战的广阔前景。可以预见，无人机将成为未来舰载武器系统中不可替代的重要组成部分。

目前，海洋环境观测手段大多采用多种传感器、仪器及多种观测平台，对海域进行全时空、高密度、高频率的立体观测。对研究海域进行长期的、实时的、动态的、交互式的观测[5 – 6]。近年来，随着国内无人机技术的快速发展，无人机遥感监测已在民用技术领域得到广泛的应用并取得了良好的应用效果。在海洋环境监测方面，无人机作为一种新的遥感监测平台，成为空间数据获取的重要手段，与卫星航天遥

第39 卷 第 5 期舰 船 科 学 技 术Vol. 39, No. 5 2017 年 5 月SHIP SCIENCE AND TECHNOLOGY May , 2017

收稿日期: 2017 – 01 – 13

基金项目: 国家高技术研究发展计划资助项目(2014AA09A511)

作者简介: 王军锋(1976 – )，男，工程师，主要从事摄影测量与遥感、系统集成测试等工作。

感、有人机航空遥感、海面船舶调查形成有机补充，形成对海洋环境的全方位、立体化监测。同时随着无人机技术的不断成熟，能够搭载多种不同的海洋环境探测任务载荷，对各类海洋动力环境要素、海洋环境现象和海上目标进行探测。船载无人直升机探测技术以其高机动性、快速反应、高分辨率、低成本的应用特点在海洋观测系统中占有重要的地位[7 – 8]。为了更好地开发利用海洋资源，维护海洋权益，尽快发展和完善我国无人机海洋观测系统的集成应用技术研究目前已成为一个重要的研究课题。

1 无人机海洋观测系统组成

无人机海洋观测系统主要由 3 部分组成，分别是无人机飞行平台、海洋观测载荷和多源观测数据处理系统。其中海洋观测载荷主要包括了微型 SAR、激光

雷达、温湿度传感器等，为进行全方位的海洋观测提供了良好的观测手段。无人机系统作为飞行平台为载荷观测提供空中观测平台，在获取观测数据后，对不同观测数据进行处理与融合分析，从而形成一套完整的海洋观测系统。

1.1 无人机飞行平台

无人机海洋观测系统飞行平台选取 Z-5 型无人直升机，Z-5 型无人直升机结构组成如图 1 所示。

无人机海洋观测系统主要由直升机平台分系统、船载监控站分系统和船载保障分系统 3 部分组成。无人直升机平台分系统主要提供飞行和装载的功能，由机体结构、动力及传动系统、旋翼及尾桨系统、电气及控制系统等组成；船载监控站分系统由飞行控制与导航设备、数据链测控设备等组成，主要完成任务的规划、飞行状态的监测与控制等功能；船载保障分系统主要由船载供电设备、燃油加注设备等组成，主要用于维护、燃油加注、系留、飞行前的准备和测试[9]。Z-5 无人直升机主要技术指标如表 1 所示。

在 Z-5 型无人直升机系统的基础上，根据海洋观测船载使用环境的要求，进行无人机系统的船载适应性改造，包括结构的适应性改造、飞行控制系统的船载自主起降功能设计、测控系统的小型化设计以及船载保障系统的设计等，完成船载自主起降的功能测试，开展载荷集成工作，并配合载荷开展飞行试验。

无人直升机海洋观测系统的系统组成如图 2 所示。

1.2 海洋观测载荷

海洋观测环境复杂多变，不同的应用方向需要不同的载荷。海洋移动目标和海岛监测需要全天时、全天候的 SAR 载荷和光学摄像机；海洋动力环境观测需要 SAR 载荷和激光测风雷达；海气边界层观测需要激光测风雷达和温湿度检测仪，进而建立多传感器、多角度、全方位的海、陆、气一体化海洋监测系统[10]。

本系统根据应用需求，主要选取研制3款类型载荷：微小型全极化 SAR 载荷、相干多普勒激光测风雷达和温湿度检测仪，同时利用成熟的光学摄像机，开展多载荷协同作业，适应海洋观测应用。

1）无人机机载微小型全极化 SAR 载荷

针对海洋观测应用需求，SAR 载荷能够实现全极化 SAR 数据获取、SAR 数据实时成像处理。从而获得全天时、全天候海洋观测能力，满足海洋目标特性分析、目标识别、海岛地物分类等观测需求[11]。

2）无人机机载相干多普勒激光雷达

相干多普勒激光雷达是一种新型的遥感探测设备，探测数值精度高，能实现地面至低空 3 000 m 大气风场的无盲区探测，具有很高的时间分辨率（秒级）、空间分辨率（30~50 m）和精确度（0.5 m/s），并进行不间断连续探测。相干多普勒测风激光雷达可以快速、准确测量晴空大气三维风场，实时提供高精表 1 Z-5 型无人直升机主要技术指标

Tab. 1 Z-5 UAV main specifications

Z-5 型无人直升机技术指标

最大起飞重量/kg450

巡航速度/ km·h-1120

最大飞行速度/km/h-1180

动升限/m海拔高度 3 500

悬停升限/m海拔高度 2 500

续航时间/h4~6

任务载荷/kg50~80

测控距离/km100

起降方式自主起降

抗风能力6 级

图 1 Z-5 无人直升机结构组成图

Fig. 1 Z-5 UAV structure diagram

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度、高分辨率的大气风场信息。同时，还具备云底高度、海气边界层高度、能见度及气溶胶等大气参数的综合探测能力。

3）无人机机载温湿度检测仪

无人机机载温湿度传感器在系统结构上主要分为信号调理模块和数据处理与通信模块两部分。信号调理模块负责信号的采集、放大、数字化、调整与补偿；数据处理与通信模块负责温湿度传感器入云及出云自动监测、数据的自容存储、无线传输和双传感器之间的通信[12]。

1.3 观测数据处理系统

观测数据处理系统依据船载无人机多传感器对海观测特点和多源数据组织融合需求，设计开发的具备多源数据融合处理、集成管理和可视化展示能力的综合处理系统。本系统利用搭载的不同传感器具有的特性，进行船载无人机海洋观测系统中的测量方法和反演模型的研究，并对海面的风场、波浪场、温湿度廓线、地物特性、船只目标等要素进行机动快速观测，最终实现海-陆-气一体的多传感器协同观测与数据融合集成[13]。

系统主要由以下 4 部分组成：

1）载荷驱动完成对无人机上搭载的传感器（SAR、激光雷达、温湿度）的工作状态的监视、数据读取、状态读取以及对传感器命令控制和通信初始化。

2）数据管理是进行数据预处理和转换格式，并提供标准的数据处理接口。将标准化的海量数据进行保存，构建稳定易扩展的数据存储模块。

3）载荷数据引擎是监控传感器的运行状态，并将观测数据以可视化的形式进行实时显示。

4）观测数据融合与可视化通过虚拟现实、视景仿真技术和三维可视化技术对海洋数据中的非可见要素进行表达，构建高逼真的虚拟海洋环境场景，并利用三维图形学和科学可视化技术，对海洋中的非可见的海洋参数信息进行多维度、多方式的动态可视化。

2 无人机海洋观测系统集成

2.1 无人直升机任务载荷集成

无人直升机与任务载荷的集成主要包括电气集成和结构集成2种。电气集成主要由地面链路设备和机载链路设备组成，结构集成主要关注无人机在搭载载荷后的系统重心配平。

2.1.1 电气集成

图 3 为无人机飞行平台与任务载荷设备的电气系统接口设计，分为机载链路和地面链路设备 2 个部分，通过系统标准化接口为无人机飞行平台和任务载荷之间的飞行控制、航线设计、载荷观测及数据传输的工作过程及工作原理图。

1）地面链路设备

无人机正常飞行时，飞行控制指令和任务操控指令经链路控制模块复合编码后，利用遥控发射电台进行传输。遥测及任务送给遥测软件、任务处理设备和图像显示设备。结合遥控的通信可靠性，采用 2 个频点同时发射。地面天线选用全向玻璃钢或吸盘天线，离开一定距离放置在无遮挡平面上，要求间隔1个波长以上。

图 2 无人直升机海洋观测系统架构图

Fig. 2 Z-5 UAV marine observing system

第 39 卷王军锋，等：无人机海洋观测系统集成技术研究· 159 ·

2）机载链路设备

机载链路设备与机上飞行控制计算机、任务载荷通过链路控制模块进行数据交互。机载天线选用全向天线，并通过整机实际空中悬停测试，对机载天线布局进行安装布局。

2.1.2 结构集成

结合 Z-5 型无人直升机搭载任务转载在不同飞行总重下的重心范围要求。从图 4 可看出，起飞重量为450 kg 时直升机的重心范围要求最为狭窄。为满足大多数工况下的使用，对 Z-5 型无人直升机的航电设备，飞控设备及任务载荷设备进行了安装位置的优化，以满足无人机飞行平台对飞行重心范围的要求[14 – 15]。

优化后的任务设备安装位置以及整机重心测试完成后，结构安装及系统集成如图 5 所示。

2.2 数据处理系统集成

2.2.1 数据处理系统硬件集成

海洋观测数据处理系统的硬件组成包括：网络交换机、数据集成工作站和数据观测显示器，系统集成工作站通过交换机和串口链路与无人机地面站总控机进行通信交互。系统硬件结构如图 6 所示。

2.2.2 数据处理系统架构

数据处理系统采用面向服务的多层架构模式，分为载荷驱动层、逻辑处理层、界面交互层以及数据层[16]。数据处理系统软件架构图如图 7 所示。

1）载荷驱动层：以动态链接库（DLL）的方式集成各个载荷的控制、状态获取以及观测数据获取等功能，向功能逻辑层提供载荷功能方法。

图 3 无人机海洋观测系统电气接口Fig. 3 Electrical interface of UAV ocean observing system

图 4 Z-5 型无人直升机重心范围要求

Fig. 4 Z-5 UAV barycenter range requirements

图 5 Z-5 型无人机海洋观测系统集成图Fig. 5 Z-5 UAV integrated oceanographic observing system

图 6 数据处理系统硬件结构图

Fig. 6 Data processing system hardware structure diagram

图 7 海洋观测系统软件架构图

Fig. 7 Ocean observing system software architecture diagram

· 160 ·舰 船 科 学 技 术第 39 卷

2）逻辑处理层：该层处于数据访问层与表示层中间，通过访问载荷驱动层和数据访问层获取数据，为UI 层提供功能数据。

3）界面交互层：采用 MVC 设计模式，将功能逻辑与 UI 展示分离，以动态视图的方式，为用户提供扩展性高的界面交互。

4）系统数据存储：根据系统数据的特点，数据库设计为文件系统与关系数据库系统协同存储的模式。文件系统用来存储影像、图片等观测数据，关系数据库存储系统的索引结构和标量观测数据。

3 无人机海洋观测系统集成试验验证

为确保无人机海洋观测系统的实用性，将载荷与无人直升机飞行平台集成完成后进行飞行试验[17]，检验多传感器的协同观测能力，通过多传感器海洋协同观测数据对数据融合性能进行验证。系统集成试验验证分为 3 个部分，分别是海岛陆基观测试验、驳船起降飞行试验和海上船载飞行试验，分阶段逐步完成对系统的集成性能进行试验验证。

3.1 海岛陆基观测试验

通过选定适合起降条件的区域进行陆基对岛观测试验，利用不同载荷进行多传感器协同对岛观测，重点观测海岛地物，海岛附近的海洋动力环境，以及海气边界层风场及温湿廓线，从而获取海岛区域的海、陆、气一体化观测数据。测试无人直升机在负载情况下，复杂海上环境的飞行性能；通过机载载荷的海洋观测数据矫正载荷参数指标，验证数据处理系统的性能。具体试验流程图 8 所示。

3.2 船载起降飞行试验

海上船载起降试验是在海上测试验证无人机船载起降飞行性能，进一步验证船载无人直升机海洋观测系统的整体集成能力，评估海洋观测系统系统在真实海上环境的表现，为海上应用提供技术保障。

试验选择驳船作为无人直升机系统的起降平台，船只后甲板区域可为无人直升机提供起降空间。主要为无人直升机测控系统与驳船的集成，以及无人直升机起降平台与驳船的系统集成。具体试验流程如图 9 所示。

3.3 海上船载飞行试验

海上船载飞行试验是在真实海况条件下，测试船载无人机定点起降性能；评估船载无人直升机海洋观测系统的整体性能，完成海岛（礁）海-陆-气一体化观测应用。在真实海况条件下进行完整的船上起飞、海面巡航、传感器实时观测与传输，船上定点降落和获取数据后期处理与应用。海上船载飞行试验具体试验流程如图 10 所示。

4 结　语

本文主要针对海洋观测的实际应用需求，完成了基于无人机的海洋观测的系统集成。首先针对海洋观测的应用需求，给出海洋观测系统的组成；其次重点介绍了无人机与机载载荷的硬件集成，数据处理系统的软件集成；最后提出了船载无人机起降和多传感器协同海洋观测的系统集成验证试验。为建立船载无人机海、陆、气一体化的海洋观测系统，并构建面向海洋的实际业务应用系统奠定了基础。

图 8 海岛陆基观测试验流程图

Fig. 8 Island land - based observational test flow chart

图 9 船载起降飞行试验流程图

Fig. 9 Flow chart of onboard takeoff and landing flight test

第 39 卷王军锋，等：无人机海洋观测系统集成技术研究· 161 ·

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图 10 海上船载飞行试验流程图Fig. 10 Flow chart of onboard flight test

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舰 船 科 学 技 术

第 39 卷

【CN209485436U】一种基于无人机的多传感器无线环境监测系统【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920597521.8 (22)申请日 2019.04.28 (73)专利权人 四川中联云控科技有限公司 地址 610000 四川省成都市郫都区德源镇 (菁蓉镇)胜利北街189号3楼 (72)发明人 张帅　 (74)专利代理机构 北京天奇智新知识产权代理 有限公司 11340 代理人 杨春 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) (54)实用新型名称 一种基于无人机的多传感器无线环境监测 系统 (57)摘要 本实用新型公开了一种基于无人机的多传 感器无线环境监测系统，包括地面环境监测及指 挥中心、4G/5G基站、无人机空中监测子系统、无 人机地面控制终端、地面指挥车、数据库服务器、 监控服务器、地面监控终端、监测数据PC机和电 视墙，所述地面环境监测及指挥中心包括无人机 地面控制终端、地面指挥车、数据库服务器、监控 服务器、地面监控终端，所述地面环境监测及指 挥中心通过4G/5G基站与无人机空中监测子系统 无线通信，所述数据库服务器、监控服务器分别 与监测数据PC机和电视墙连接。本实用新型结合 无人机实现了对于监测点空中各类环境数据的 科学、全面、精确监测，并可以实时预警执法处 理， 对于治理大气污染具有重要价值。权利要求书1页 说明书3页 附图2页CN 209485436 U 2019.10.11 C N 209485436 U

权　利　要　求　书1/1页CN 209485436 U 1.一种基于无人机的多传感器无线环境监测系统，其特征在于，包括地面环境监测及指挥中心(1)、4G/5G基站(2)、无人机空中监测子系统(3)、无人机地面控制终端(4)、地面指挥车(5)、数据库服务器(6)、监控服务器(7)、地面监控终端(8)、监测数据PC机(9)和电视墙(10)，所述地面环境监测及指挥中心(1)包括无人机地面控制终端(4)、地面指挥车(5)、数据库服务器(6)、监控服务器(7)、地面监控终端(8)，所述地面环境监测及指挥中心(1)通过4G/5G基站(2)与无人机空中监测子系统(3)无线通信，所述数据库服务器(6)、监控服务器(7)分别与监测数据PC机(9)和电视墙(10)连接；所述无人机空中监测子系统(3)包括飞控计算机单元(31)和与飞控计算机单元(31)连接的污染气体传感器(32)、粉尘传感器(33)、摄像头(34)、气象传感器(35)、电源模块(37)、存储模块(38)、4G/5G无人机图传模块(39)、4G/5G无线通讯模块(310)、GPS模块(311)，所述电源模块(37)还连接太阳能电池板(36)。 2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的多传感器无线环境监测系统，其特征在于，所述污染气体传感器(32)包括但不限于二氧化碳传感器、一氧化碳传感器、二氧化硫传感器、氮氧化物传感器。 3.根据权利要求1所述的一种基于无人机的多传感器无线环境监测系统，其特征在于，所述粉尘传感器(33)型号为DSM501。 4.根据权利要求1所述的一种基于无人机的多传感器无线环境监测系统，其特征在于，所述气象传感器(35)包括但不限于风速传感器、温湿度传感器、大气压力传感器、雨雪传感器、光照度传感器。 5.根据权利要求1所述的一种基于无人机的多传感器无线环境监测系统，其特征在于，所述电源模块(37)为锂电池。 6.根据权利要求1所述的一种基于无人机的多传感器无线环境监测系统，其特征在于，所述地面监控终端(8)为手机或者PDA。 2

无人机系统在电力行业中的应用

无人机系统在电力行业中的应用 发表时间：2020-01-16T13:01:23.163Z 来源：《基层建设》2019年第28期作者：林声凯 [导读] 摘要：无人机技术由于效率高、成本低、风险低等优点，近年来得到了广泛的应用，尤其在电力监理中，已经成了智能巡检电力电路的主要手段。 国网福建省电力有限公司南平供电公司福建南平 353000 摘要：无人机技术由于效率高、成本低、风险低等优点，近年来得到了广泛的应用，尤其在电力监理中，已经成了智能巡检电力电路的主要手段。其有效的实现了多角度、多方位的高空巡检和拍摄工作，为及时发现电路中存在的问题提供了准确的依据，有效的促进了我国监理工作水平的提升。 关键词：无人机系统；电力行业；应用 1 无人机的分类 我国的无人机技术不断的发展，制造出的无人机种类也是越来越多，应用到不同的领域之中。无人机无人机形态各异、应用广泛，致使其在尺寸、无人机质量、航程、航时、飞行高度、飞行速度、飞行任务等多方无人机面都存在较大差异。中国民用航空局在制定的《民用无人驾无人机驶航空器系统驾驶员管理暂行规定》中，从空机质量、校无人机正空速、升限高度三个方面对无人机进行了分类。 2 无人机特点 伴随着我国科学技术水平的不断提升，地理空间信息技术也获得无人机了非常快速的进展，第一，无须机场起降。无人机的起飞有滑跑、手抛、弹射等方式，一般地面平坦，视野开阔的场地即可实现起降，不需专用跑道，场地可灵活选择，受地面地形的限制较小。第二，对天气条件不作较高要求。无人机能在云下飞行航摄，也能在超低空环境下飞行，这一点相较于一般的航空摄影与卫星光学遥感更具优势，即便在云层较多的环境下也能实时获取到影像。第三，系统集成度较高。无人机系统中包含了飞行控制装置、数码相机传感器、全球定位系统设备、通信系统与飞行平台、集成惯性导航装置等，随着诸多设备技术的高速发展，系统整体集成技术的成熟度愈来愈高。第四，影像分辨率高、现势性强。无人机系统由于可以低空作业，能够获取地面分辨率高于5cm的影像，分辨率高，影像清晰。另外，无人机可以快速便捷执行飞行任务，获取的数据在现势性方面优势更加明显。 3 无人机现状分析 近年来，我电力行业发展迅猛，电网建设在全国的每一个地方落地生根。随着无线通信技术、GPS导航定位技术和自动控制技术的发展，无人机的发展速度逐渐加快。利用无人机在电力线路规划、建设、运营维护和应急抢险等工作，发挥了提高效率、保障安全的作用。无人驾驶飞机简称无人机，英文缩写为UA V，是利用无线电遥控设备和自备程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全或间歇自主地操作。随着航空科技的发展，无人机在续航、通信和负载能力等方面有了很大提高。无人机的特性更有利于其在电力行业开展应用。通常情况下，无人机主要由以下几部分组成，分别为动力引擎、信号无线、设备机身以及自动驾驶仪等。动力引擎主要包括动力模式和油动模式。无人机在起落过程中主要分为三种模式，分别为直升模式、抛掷模式、弹射模式等。它在发射和回收过程中能够有效适应不同的承载平台，比如亚轨道飞行器、卫星、地面、航空器以及车辆等，同时能够有效保障测量精度，能够持续性开展跟踪和监测工作。 4 电力行业中无人机技术的应用研究 4.1 规划所要测量的区域 对某一个电力工程项目进行测量准备阶段，工作人员需要做好的无人机第一要务就是将所需要测量的区域进行规划，确保测量范围正确，不存无人机在遗漏，也不超过工作任务量，利用无人机航空摄影测量的同时，操作无人机无人机飞行在规划好的测量范围中，从而保证获得更加精准的拍摄图无人机像。例如测量发电厂，我们使用无人机航空摄影测量技术进行测量，就无人机要使用无人机沿着规划好的区域飞行，从而获得电厂的测量图像，之后无人机就可以利用无人机拍摄的图像进行详细的测量工作。 4.2 电网规划设计 在低空环境下，无人机能获取到地形图像、光学图像、输电线路图像，这一点是其他监测与测绘手段无法实现的。在为输电线路的站址选址以及实施走廊规划的过程中，要针对规划区域进行全面测绘与采集。殊不知，无人机测绘系统既能大大减小环境给信息勘测、采集产生的影响，又能有效保证得到的数据的高效、优质、精确。在无人机获取到的数据的全面剖析研究的过程中，要综合考虑各种因素，充分运用有限资源，合理规划区域，确定线路走向，不断优化调整输电线路的路径，将国家建设输电线路的费用控制到最少。 4.3 电网建设 在电网建设的杆塔、构架组立，变压器等大型设备吊装，导、地线架设等施工过程中，现场牵引设备多，施工场地大，设备机械进出场容易受到周边地形建筑等影响，从而影响工期，及造成安全问题。施工前使用无人机提前采集现场及周边影像，利用生成的三维影像并结合采集的视频照片对即将施工的部分进行施工方案制定，规划进出场路线及牵引设备布置，设定安全禁区等。在对输电线路开展施工工作时，由于地形比较繁杂、线路走廊长，再加上线路通过的地区地势陡峭，树木多，河流多，大大增加了线路架设的难度以及工程施工的难度。考虑到架线施工与生态环保之间的冲突，应借助无人机放导引绳架设线路架设施工，将问题扼杀在摇篮内。在具体操作过程中，要先顺着线路上空飞行放置一根轻质高强引绳通过各基塔，紧接着牵引后面的引绳，指导牵通一根三级引绳，架设导线。借助此法能有效地处理好动力伞展放导引绳着陆难度大、人力展放导引绳的高强度等诸多难题。此外，要大力减少砍伐线路通道的树木，使自然生态得到保护。 4.4 电网监理 高空坠落，坍塌是施工事故的主要原因，但由于监管人员常常是站在地面进行监管，对于高空作业的施工情况观察不清甚至存在视觉盲区，对于全方位监管存在一定难度。对于导、地线架设，杆塔，构架组立等施工，在施工前用无人机采集现场照片和视频，可以提前确定是否存在安全隐患，确认安全后再允许施工人员登高作业。对于有牵引设备的施工，可以使用无人机进行航拍快拼现场影像图，确认现场总体平面布置情况符合施工方案。可以使用无人机定期采集现场影像，生成三维模型和720全景图结合施工管理软件对施工进度进行管控，还可以对关键部位拍照确认施工质量，实现对高空施工质量的检查。 结语 无人机应用于电力行业时，不需要在机场起降，对作业环境的要求较低，集成度较高，能够获取高清影像，高效快捷完成任务。无人

无人机系统建设方案(初稿)李仁伟0921

监管场所无人机系统 建设方案 北京创羿兴晟科技发展有限公司 2018.9

目录 目录 目录 (1) 一、概述 (2) 1.1、背景 (2) 1.2、应用 (2) 1.3、方案依据标准规范 (4) 二、系统介绍 (5) 2.1、系统功能 (5) 2.2、功能及产品介绍 (6) 2.2.1、六旋翼无人机主机 (6) 2.2.2、航拍摄像 (13) 2.2.3、空中抛投 (27) 2.2.4、通信中继 ............................................................................................ 错误!未定义书签。 2.3、无人机综合管控指挥平台 (31) 2.3.1、平台内容 (32) 2.3.2、软件架构 (33) 2.3.3、通信架构 (33) 2.3.4、客户端界面 (34)

一、概述 1.1、背景 无人机产业发展至今，已经成长为了一个完整的体系，在这个体系之下，无人机从功能上细分到了各个领域，除了航拍、植保等功用之外，无人机也在勘察、安检等领域拥有不错的发挥，其中安全巡逻无人机已经成为无人机市场中的一匹迅速崛起的黑马，并且还在不断地快速成长。运用高科技手段对监狱工作提供技术支持已刻不容缓。作为高度戒备监狱，监狱押犯规模大、在押罪犯刑期长、犯群结构复杂，为积极整合资源、推动高新技术应用、完善综合保障机制、增强突发事件应对能力。 无人机可完成包括巡航、实时监控、取证拍摄等一体化飞行及监控任务，并能将高清视频或高像素照片实时传输到执法终端。今后，它不仅会用于监管设施及周边区域的隐患排查，维护监管安全，为监狱指挥中心作出实时部署提供第一手资料；它还对开展隐蔽督察、视频督察、掌握狱情灾情和处置突发事件发挥重要作用。

无人机飞行控制方法概述

2017-10-08 GaryLiu 于四川绵阳 无人机的飞行控制是无人机研究领域主要问题之一。在飞行过程中会受到各种干扰，如传感器的噪音与漂移、强风与乱气流、载重量变化及倾角过大引起的模型变动等等。这些都会严重影响飞行器的飞行品质，因此无人机的控制技术便显得尤为重要。传统的控制方法主要集中于姿态和高度的控制，除此之外还有一些用来控制速度、位置、航向、3D轨迹跟踪控制。多旋翼无人机的控制方法可以总结为以下三个主要的方面。 1.线性飞行控制方法 常规的飞行器控制方法以及早期的对飞行器控制的尝试都是建立在线性飞行控制理论上的，这其中就有诸如PID、H∞、LQR以及增益调度法。 1)PID PID控制属于传统控制方法，是目前最成功、用的最广泛的控制方法之一。其控制方法简单，无需前期建模工作，参数物理意义明确，适用于飞行精度要求不高的控制。 2)H∞ H∞属于鲁棒控制的方法。经典的控制理论并不要求被控对象的精确数学模型来解决多输入多输出非线性系统问题。现代控制理论可以定量地解决多输入多输出非线性系统问题，但完全依赖于描述被控对象的动态特性的数学模型。鲁棒控制可以很好解决因干扰等因素引起的建模误差问题，但它的计算量非常大，依赖于高性能的处理器，同时，由于是频域设计方法，调参也相对困难。 3)LQR LQR是被运用来控制无人机的比较成功的方法之一，其对象是能用状态空间表达式表示的线性系统，目标函数是状态变量或控制变量的二次函数的积分。而且Matlab软件的使用为LQR的控制方法提供了良好的仿真条件，更为工程实现提供了便利。 4)增益调度法 增益调度（Gain scheduling）即在系统运行时，调度变量的变化导致控制器的参数随着改变，根据调度变量使系统以不同的控制规律在不同的区域内运行，以解决系统非线性的问题。该算法由两大部分组成，第一部分主要完成事件驱动，实现参数调整。如果系统的运行情况改变，则可通过该部分来识别并切换模态；第二部分为误差驱动，其控制功能由选定的模态来实现。该控制方法在旋翼无人机的垂直起降、定点悬停及路径跟踪等控制上有着优异的性能。 2.基于学习的飞行控制方法 基于学习的飞行控制方法的特点就是无需了解飞行器的动力学模型，只要一些飞行试验和飞行数据。其中研究最热门的有模糊控制方法、基于人体学习的方法以及神经网络法。 1)模糊控制方法（Fuzzy logic） 模糊控制是解决模型不确定性的方法之一，在模型未知的情况下来实现对无人机的控制。 2)基于人体学习的方法（Human-based learning） 美国MIT的科研人员为了寻找能更好地控制小型无人飞行器的控制方法，从参加军事演习进行特技飞行的飞机中采集数据，分析飞行员对不同情况下飞机的操作，从而更好地理解无人机的输入序列和反馈机制。这种方法已经被运用到小型无人机的自主飞行中。 3)神经网络法（Neural networks）

总结报告—《无人机在交通领域的应用》

无人机在交通领域的应用 一、无人机简介 无人驾驶飞机（英文缩写:Unmanned Aerial Vehicle）是一种以无线电遥控或由自身程序控制为主的不载人飞机。它的研制成功和战场运用，揭开了以远距离攻击型智能化武器、信息化武器为主导的“非接触性战争”的新篇章。 与载人飞机相比，它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点，备受世界各国军队的青睐。在几场局部战争中，无人驾驶飞机以其准确、高效和灵便的侦察、干扰、欺骗、搜索、校射及在非正规条件下作战等多种作战能力，发挥着显著的作用，并引发了层出不穷的军事学术、装备技术等相关问题的研究。它将与孕育中的武库舰、无人驾驶坦克、机器人士兵、计算机病毒武器、天基武器、激光武器等一道，成为21世纪陆战、海战、空战、天战舞台上的重要角色，对未来的军事斗争造成较为深远的影响。 一些专家预言：“未来的空战，将是具有隐身特性的无人驾驶飞行器与防空武器之间的作战。”但是，由于无人驾驶飞机还是军事研究领域的新生事物，实战经验少，各项技术不够完善，使其作战应用还只局限于高空电子及照相侦察等有限技术，并未完全发挥出应有的巨大战场影响力和战斗力。因此，世界各主要军事国家都在加紧进行无人驾驶飞机的研制工作。根据实战的检验和未来作战的需要，无人驾驶飞机将在更多方面得到更快的发展。 二、无人机的优势 1.更强的机动性——近代，战斗机内人体忍耐力会限制军队在快速行动期间利用飞机集中人员的数量，而无人战斗机消除了这一瓶颈，从而使得机动性大幅提高。 2.重量更小——重量可以影响很多方面，如续航时间、加速、有效载荷等。毕竟驾驶舱内的一两名飞行员及所有物品会有很大的重量。 3.更好的空气动力——不需要驾驶舱顶蓬。 4.环境感知——利用无人战斗机能够在地面上构建虚拟座舱，这比飞机上安装任何装置都有效。而且，对于执行制空任务而言，环境感知是很重要的，而空空作战并不需要在实际飞机上进行侦察。 5.不会让相关人员疲劳——地面飞行员可以控制他们的无人战斗机，执行任务时更舒适，更灵活。 6.耗资更低——飞行部队耗资更低。所有的人机互动装置、生命维持、弹射座椅等会需要很多资金，但如果是无人战斗机，就仅需要人机交互装置，而且许多无人机可以共用一个，更低价，无需承受所有的压力。相关人员只需与无人战斗机进行通信，而且飞机中已经有一些通信方式，所以不会有大的变化。 7.让飞行员远离危险——无人战斗机能够挽救飞行员的生命。训练飞行员的成本很高，而且很难迅速进行替换。 8.无人战斗机能够开展远程超视距外空对空攻击以及视距内近程作战，而且无人战斗机成本低、数量与质量相当并且有可能用于与敌军同归于尽的战术中。 a)无人机参与城市交通管理，以航联网为平台，其有以下优势： 居高临下一一无人机可以鸟瞰地面车流实况，有利于交管部门掌握全局，通盘指挥和正确疏导。与载人通用飞机、载人直升机相比，无人机可以飞得更低，更接近肇事车辆和人员，观察得更加清楚。 大范围一与出动多辆警车执行任务相比较，无人机可以低空飞行、路径短、速度快、变换视角灵活、活动范围大，有利于交通管理部门快速、高效地控制局面。 长留空一一与载人通用飞机、载人直升机相比，无人机的留空时间长，可以进行长时间的城市交通巡逻飞行，这对锁定目标区域时无人机承担长时间的搜寻任务非常适合。

基于无人机的空中全景监测系统

“知天知地”是古今中外兵家作战的原则。在现代作战中称之为“战场空间认知”或“战场空间感知”（Battle space awareness）。获得对战场的正确认识是一种作战能力，但前提是必须为指参人员提供足够的信息和数据，才能作出正确的判断。仅仅“知天感地”还不够，还要尽快掌握敌我态势才能作出决策，定下决心。这就是孙子早就说过的“知己知彼”。目前，单靠卫星和有人侦察机是无法快速、及时和全方位地获取战场信息的。无人机遥感正是能够满足这一需求的有效补充手段。目前，各类无人机已成为美军收集情报、捕获目标和分析打击效果的不可缺少的途径。在经历了无人靶机、预编程序控制无人侦察机、指令遥控无人侦察机和复合控制的多用途无人机等发展阶段后，无人机的技术已逐渐成熟、性能日臻完善，并在几次局部战争中经历了实战的考验。无人机的作用、地位及其潜在的军事价值得到了广泛的认可，并为其迅速发展提供了强大的动力。 但是，无人机成像范围是由事先规划的航迹范围所决定的，即使可以航线实时上传以及多次补充飞行，仍存在视野有限、监测范围小、调整灵活性不够的缺点。严重制约了无人飞行器执行监测任务的效能。在高度一定的约束条件下，如何使无人飞行器既“看得广”又“看得清”，实现从地平线到地平线的超宽视场、大范围的空中监测和战场感知，空中全景监测技术是一种有效的技术途径。本文建立了一种无人机机载全景监测系统，实现了空中全景监测。 1实现空中全景监测需要的条件 1）需要一个以正下方为主视场，周围摄像机为副视场并且能够实时无缝拼接的全景摄像机。 2）由于飞行器在空中飞行时姿态在不断变化，需要自稳系统来减少图像摆动。为便于快速确定兴趣点的方位，图像不能随着飞行器航线的变化而旋转。 3）中心主视场可以精确定位，副视场存在可控变形，可以概略定位。 4）在现有图像传输设备的技术极限内，选择适当的无线图像传输格式和方式将图像传回地面进行处理和辨识。 5）必要的地面设备进行序列影像拼接，生成战术影像图和全景图像。 6）考虑到全景相机的大小，首先考虑飞行器应是无人直升机和无人飞艇设备。待设备小型化后，再考虑固定翼飞机。 2 目前已实现的地面全景监测技术 目前国内外全景数据采集的研究主要集中在地面采集，对于空中全景数据采集研究较少。地面全景数据的采集可以使用单摄像机旋转方式（图1）、多摄像机方式（图2）、单摄像机或多摄像机加光能收集方式（图3）。

MD4四旋翼无人机

md4-1000型四旋翼无人机系统介绍 一、系统组成 “md4”系列四旋翼无人机系统由五个主要部分组成：飞行器、数字遥控器、地面站系统、机载任务设备和附属设备。 飞行器是无人机系统的主体，根据指令完成飞行任务。 数字遥控器用于对飞行器的实时操作，可以实时监控飞行器的各项状态指标。 地面站系统主要由笔记本电脑和微波信号传输系统构成，可以通过微波，实时接收飞行器上机载设备拍摄的实时影像，以及实时监控飞行的各项状态指标。 机载任务设备根据客户需要，可选配不同类型的酬载设备，如数码相机、高清摄像机、微光摄像机、红外摄像机等，完成不同的拍摄任务。 附属设备包括电池、充电箱、数据线等系统配件。 飞行器

数字遥控器 一体化地面站

机载任务设备 附属设备

二、系统技术参数

三、系统特性 1、可以定点悬停，稳定地拍摄感兴趣区域地物； 2、可以根据GPS信号，按照线路规划自主航行；没有GPS信号时也可以进行飞行，甚 至在室内飞行； 3、具有高性能平衡云台，可以在大风中依然保证酬载设备得到稳定的目标影像； 4、可以搭载高清摄影机、高画质的相机等设备，并可以进行自由调焦，以得到目标部 位最清晰的影像； 5、数传系统抗干扰性强，可以在距离电力线设备最近3m位置拍摄而信号不受干扰； 6、工业性能好，可以在强风、大雨的情况下正常起飞、作业，在紧急情况下也可以完 成任务； 7、操作简单，熟练的话，一个人即可进行操作；新手的话，两个人配合即可进行操作； 8、具备电量安全提示，当电量低于额定值时报警，当电量低于最低电压时即便人不在 现场也可以自动执行降落操作，保证无人机系统的安全； 9、采用微波作为数传系统，地面端可以实时得到高清影像； 10、具有电子围栏功能，具备位置记忆功能，可以在无操作的情况下，自动回到原来 的位置悬停拍摄； 11、对起飞场地没有要求，3×3m的场地即可实现垂直起降； 12、电机具有优良的散热性能，可以在每次飞行结束后更换电池进行再次飞行，达到 全天作业的目的；

无人机河流环境监测解决方案

无人机河流环境监测解决方案 由于内陆水体环境复杂、水域面积相对小且污染类型多样，对数据精度要求较高，因此目前无人机遥感技术在内陆水环境监测中的应用研究相对较少，主要是利用无人机环境遥感技术从宏观上观测水质状况，航拍制作分辨率为0.1m的实景图像数据进行监测，并实时追踪和监测突发环境污染事件的发展，而在海洋中应用技术相对较为成熟，监测指标主要涵盖了水温、赤潮、海上溢油、水深、藻华等，传感器包括照相机、多光谱成像仪、CCD摄影机、轻型红外航扫仪、激光测深仪、成像光谱仪、化学传感器等。 在环境调查中，对地理信息的需求通常有如下困难：大面积观测、多时相观测、复杂区域观测、所需数据成果的多样性。而无人机低空摄影测量技术的兴起，为环境调查尤其是长度较长、区域复杂的河流环境调查提供了极大的便利。 无人机航空摄影测量系统是由无人机技术、遥感与测量技术、计算机技术等共同发展而融合的新技术，通常由硬件（包括无人机、相机、计算机等）、软件（地面站控制软件、相片处理软件、影像应用软件等）和售后服务团队组成。无人机航空摄影测量相对于常规测量具有如下的优势： 1）机动性、灵活性、安全性。无人机复杂条件起降、飞行、危险恶劣环境下（森林火灾、火山爆发等）直接获取影像。 2）低成本获取数据。无人机遥感系统的购置、运行成本都大大低于卫星和载人飞机，其对场地和人员的技术要求也比载人飞机低，且日常维护简单，使遥感数据的获取成本大大降低。 3）大面积观测。无人机观测的面积和多个因素相关，例如相机、需求的分辨率、飞行高度、飞行时间。以下是在250px的分辨率下，不同传感器的飞行高度以及单张照片的覆盖面积。

4）复杂区域观测。对于一些复杂区域例如河流、滩涂等常规测绘工具难以进入的区域，无人机测绘具有巨大优势。 5）分辨率高、多角度。低空多角度拍摄，直接获取地面纹理信息，有效避免卫星遥感和普通航空摄影测量建筑物遮挡问题。空间分辨率能达到分米甚至厘米级，可用于构建精确的数字模型和三维立体景观图。 6）成果丰富。无人机航空摄影测量系统能够提供丰富的测量成果，如点云、DEM、DSM、DOM，甚至三维模型。 河流沿岸的排污企业 排污口将正射影像导入到谷歌地球，可以清晰地看出，无人机获取的正射影像跟原谷歌影像完美“拟合”，这样能查看排污口在地球上的绝对位置，方便工作人员实地查找。

消防用多旋翼无人机系统技术标准

UAV 中国无人机产业联盟标准 消防用多旋翼无人机系统 技术要求 2015-10-31发布——————————————————————————————————— 中国无人机产业联盟发布

前言 本标准的全部技术内容为行业内认可标准。 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由中国无人机产业联盟提出。 本标准主要起草单位：国鹰航空科技有限公司、中国电子科技大学、南京航空航天大学、西北工业大学、海鹰航空通用装备有限责任公司、华南理工大学、哈尔滨工程大学、深圳一电科技有限公司、深圳市科比特航空科技有限公司、广州长天航空（Space Arrow）科技有限公司、深圳九星智能航空科技有限公司、深圳九星天利科技有限公司、深圳科卫泰实业发展有限公司、中国人民解放军总参谋部第六十研究所、深圳洲际通航科技有限公司、深圳市彩虹鹰无人机研究 院有限公司、深圳市创翼睿翔天空科技有限公司、保千里视像科技集团股份有限公司、深圳华越无人机技术有限公司、深圳高科新农技术有限公司、深圳市艾特航空科技有限公司、深圳市盛禾无人飞机科技有限公司、深圳警圣电子科技有限公司、深圳市森讯达电子有限公司、深圳金狮安防无人机有限公司、广东泰一高新技术发展有限公司、南京交研科技实业有限公司、合肥佳讯科技有限公司、安徽泽众安全科技有限公司、深圳市万华信息科技有限公司、天仞航空科技有限公司、承德鹰眼电子科技有限公司。 本标准主要起草人：陶军生、胡志昂、宋鸿、杨金才、孙志坚、饶军、邵振海、吕明云、李春波、肖文建、刘伟、杨金铭、庞伟。 本标准与2015年10月31日发布。

目次 1 范围 (4) 2 规范性引用文件 (4) 3 术语 (4) 4 系统构成 (5) 5 技术要求 (5) 5.1 功能要求 (5) 5.2 性能要求 (6) 6 信息传输 (7) 6.1 通用要求 (7) 6.2 视频流传输 (7) 7 环境适应性 (7) 7.1 气候环境适应性 (7) 7.2 机械环境适应性 (8) 8 安全性 (9) 8.1 绝缘电阻 (9) 8.2 抗电强度 (9) 8.3 泄漏电流 (9) 8.4 防过热 (10) 9 电磁兼容 (10) 9.1 电磁干扰 (10) 9.2 电磁辐射防护 (11) 10 质量保证规定 (11) 10.1 检验与测试 (11) 10.2 原材料质量 (11) 11 产品信息要求 (11) 11.1 产品标志 (11) 11.2 产品清单 (11) 11.3 产品说明书 (11)

海洋低空无人机监测系统

UAV Low Altitude Marine Monitoring System Jie-liang Huang, Wen-yu Cai School of Electronics & Information Hangzhou Dianzi University Hangzhou, China E-mail: jieliang_huang@https://www.docsj.com/doc/bb5533778.html,, caiwy@https://www.docsj.com/doc/bb5533778.html, Abstract—As the human pays more and more attention to the exploration of marine resources, the marine activities show diversity. At the aspect of the exploration of some uncharted and potentially dangerous waters or islands, the marine low altitude surveillance UAV (unmanned aerial vehicle) is obviously very important. As a tool to obtain first-hand information, UAV can take off near the monitored area. Carrying with a high-definition camera, altimeter, GPS, barometric pressure and humidity sensors, the UAV can monitor the area for real-time, get the latitude and longitude of specific landmarks, measure altitude and barometric pressure and humidity and etc. Therefore we can have a general understanding of the whole area to eliminate risk factors. In addition, for different application environments, UAV can be equipped with different monitoring devices, which makes the application for more flexible and the areas for more diversity. Keywords-low altitude; UAV; high-definition cameras; altimeters; GPS; barometric pressure and humidity sensor I.I NTRODUCTION With the national marine economy being proposed, the low-altitude UAV remote sensing is applied to marine monitoring and monitors marine emergencies, marine disasters, marine environment dynamically with real-time tracking, to provide real-time field data for the marine forecasters for Rapid Alert and a scientific basis of decisions and solution for the marine management. Regardless of the protection of the marine disaster prevention and mitigation services and the need for the development of national high- tech, it is urgent to develop the real-time monitoring system of the marine environment with quick response and intensification and establish the report of efficient disaster warning service on the basis of new technology. Low-altitude UAV remote sensing marine monitoring as an monitoring technology of important and in the initial stage, on one hand, can do emergency response, without waiting for satellite transit or the limit of flying height of traditional aviation Airborne remote sensing; On the other hand, can overcome the defects of the optical remote sensing technology of traditional satellite in South cloudy and rainy weather and will greatly enhance the ability of monitoring Marine dynamically and urgently monitoring of disaster prevention and maneuver reduction, which provides quality services to the marine disaster prevention and mitigation, then escorts for the economic development of regional marine. This article will focus on UAV low altitude marine monitoring system with Art-tech Diamond 2500 Glider unmanned marine as the hardware platform, then describe the consist, the key technology and its applications of system. II.T HE C OMPOSITION OF S YSTEM UAV low-altitude Marine monitoring system consists of ground flight control system, aerial surveillance flight system, UAV driving flying platform, wireless HD video transmission system and so on. A.Ground Flight Control System Ground flight control systems is useful for the flight control of UAV and the processing and display of related data, including data transceiver module, debug interface, gesture controller(as shown in Fig.1). By the composition of wireless module, JTAG interface, the control handle, STM32 controller, PC terminal, it can be achieved on the UAV attitude, altitude, speed, heading, route control, with remote control and autonomous flight modes. In order to improve the reliability of the flight control system, the system uses the wireless transceiver module with a high transmission rate and low error rate to ensure that the control signals can be transmitted in real -time and received correctly. Because digital connection being instead of analog, which improves the accuracy of signal transmission and increases the anti-jamming capability. The body has the ability to be extended and flexible configuration, and some typical system components may be changed according to the needs of the missions. Figure 1. Ground flight control system. B.Aerial Surveillance Flight System Aerial surveillance flight system is response to the control signal of ground flight control system. It adjusts the flight of the UAV in real-time and collects relevant data information by a variety of sensors, which includes three parts of sensors, actuators and flight controller (as shown in Fig.2). By the composition of GPS module, battery voltage detection module, altimeter, barometer and humidity detection module, wireless module, attitude acquisition module, STM32 controllers, actuators, it can measure the location latitude and longitude, altitude, barometric pressure and humidity, life 2014 International Conference on Wireless Communication and Sensor Network

无人机在环境保护领域的应用

无人机在环境保护领域 的应用 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

无人机在环境保护领域的应用 应用背景 目前我省正处在工业化和城镇化高速发展的新时期，随之而来的环境压力越来越大，环境保护任务也日趋繁重。环境基础数据资料的获取是做好当前环境保护工作的前提，随着环境保护工作要求的不断提高，环境基础数据资料的精确性、可靠性和时效性也迫切需要提高。以建设项目环境保护管理为例，在环保验收工作中，我们发现部分建设项目特别是生态类建设项目的地理位置、建设范围、规模与环评审批时的变化较大；部分建设单位未按照环评审批要求开展项目建设，非法侵占了自然保护区、饮用水源保护区等需要特殊保护的区域，对生态环境造成了较大的破坏；部分建设单位未按照环评要求进行生态恢复与建设，或者生态恢复面积与环评批复要求差距较大。此类项目建设变更对生态环境破坏大、影响长期，但因无准确的基础数据底图，难以准确甄别，环评审批、环境监理、环保验收多无据可查，给防范和后续处理工作增加很大难度，环境管理依据存在缺失。类似的问题也普遍存在于环境监测、环境监察、环境应急和生态保护等环境保护领域的其他多个方面。 无人机应用的优势 以无人机作为空中作业平台，与传统航空、航天遥感平台相比具有以下优势：（1）数据获取成本低。无人机的运行成本都大大低于卫星和载人飞机，其对场购置、地和人员的技术要求也比载人飞机低，且日常维护简单，使数据的获取成本大大降低。 （2）安全作业保障能力强。无人机采用自主和地面遥控作业方式，可进入高危地区开展工作，回避了飞行人员和地面人员的安全风险。 （3）数据精度高。无人机由于飞行高度低，可获取的影像拥有较高的图像分辨率。高分辨率航片影像可使得在较小空间尺度上观察地表的细节变化、进行大比例尺制图以及监测人为活动对环境的影响成为现实。 （4）具备快速的应急响应能力。无人机体积小、质量轻、操作方便、易于转场，其起飞降落公路或其他较开阔的地面受场地限制较小，在操场、均可起降；其可以在短时间内迅速升空，实现数据的快速获取。

详细解析无人机飞控技术

详细解析无人机飞控技术 以前，搞无人机的十个人有八个是航空、气动、机械出身，更多考虑的是如何让飞机稳定飞起来、飞得更快、飞得更高。如今，随着芯片、人工智能、大数据技术的发展，无人机开始了智能化、终端化、集群化的趋势，大批自动化、机械电子、信息工程、微电子的专业人材投入到了无人机研发大潮中，几年的时间让无人机从远离人们视野的军事应用飞入了寻常百姓家、让门外汉可以短暂的学习也能稳定可靠的飞行娱乐。不可否认，飞控技术的发展是这十年无人机变化的最大推手。 飞控是什么？ 飞行控制系统（Flight control system）简称飞控，可以看作飞行器的大脑。多轴飞行器的飞行、悬停，姿态变化等等都是由多种传感器将飞行器本身的姿态数据传回飞控，再由飞控通过运算和判断下达指令，由执行机构完成动作和飞行姿态调整。 控可以理解成无人机的CPU系统，是无人机的核心部件，其功能主要是发送各种指令，并且处理各部件传回的数据。类似于人体的大脑，对身体各个部位发送指令，并且接收各部件传回的信息，运算后发出新的指令。例如，大脑指挥手去拿一杯水，手触碰到杯壁后，因为水太烫而缩回，并且将此信息传回给大脑，大脑会根据实际情况重新发送新的指令。无人机的飞行原理及控制方法（以四旋翼无人机为例） 四旋翼无人机一般是由检测模块，控制模块，执行模块以及供电模块组成。检测模块实现对当前姿态进行量测；执行模块则是对当前姿态进行解算，优化控制，并对执行模块产生相对应的控制量；供电模块对整个系统进行供电。 四旋翼无人机机身是由对称的十字形刚体结构构成，材料多采用质量轻、强度高的碳素纤维；在十字形结构的四个端点分别安装一个由两片桨叶组成的旋翼为飞行器提供飞行动力，每个旋翼均安装在一个电机转子上，通过控制电机的转动状态控制每个旋翼的转速，来提供不同的升力以实现各种姿态；每个电机均又与电机驱动部件、中央控制单元相连接，