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無人(rén)機(jī)在自(zì)然資源領域中的應用

一、堆場盤煤

(一)、需求分(fēn)析

儲煤場存煤盤點,儲煤場的存煤盤點監管是各生(shēng)産煤礦、港口及火(huǒ)力發電廠(chǎng)等企業安全管理(lǐ)的重要工(gōng)作(zuò)之一,同時也是企業生(shēng)産管理(lǐ)、運銷調度及成本核算的重要組成部分(fēn)。目前的堆體(tǐ)測量,主要依靠全站(zhàn)儀、盤煤儀、GPS等測量儀器對堆體(tǐ)進行測量,相(xiàng)較于更早之前的完全依賴人(rén)工(gōng)使用皮尺丈量,這些測量手段已經有了長足的進步。但(dàn)是,如(rú)今有更爲高效、更高精度的測量方法:使用無人(rén)機(jī)測繪并建模。無人(rén)機(jī)可(kě)以預設航線,在作(zuò)業區域上空自(zì)動作(zuò)業采集數據,采集完數據後可(kě)導入GIS系統,一鍵生(shēng)成點雲及三維模型數據,并據此進行空間距離(lí)、體(tǐ)積的測量,或者進行斜面等不規則堆體(tǐ)面積的模拟測量,爲工(gōng)程建設規劃和生(shēng)産作(zuò)業等提供精确數值參考。

(二)、解決方案

無人(rén)機(jī)智慧堆體(tǐ)測量系統是一套通過無人(rén)機(jī)飛行平台攜帶激光(guāng)雷達載荷,完成對目标堆體(tǐ)的航測任務,經過後期軟件(jiàn)處理(lǐ)完成三維點雲立體(tǐ)圖像,從(cóng)而完成堆體(tǐ)的精密計(jì)算,得(de)出測量結果的系統。将點雲數據導入軟件(jiàn)中自(zì)動計(jì)算(見(jiàn)圖6-1)。

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圖6-1運輸局計(jì)算

圖6-1運輸局計(jì)算

如(rú)果沒有相(xiàng)關堆體(tǐ)測量系統,可(kě)以通過CASS軟件(jiàn)來(lái)進行堆體(tǐ)的體(tǐ)積測量,如(rú)圖6-2所示:

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圖6-2CASS軟件(jiàn)體(tǐ)積測量

根據測量數據,生(shēng)成相(xiàng)對應的報表,供後期客戶應用(見(jiàn)圖6-3)。

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圖6-3測量數據報表

(三)、應用案例

安徽省淮北市國(guó)安電廠(chǎng),爲準确計(jì)算露天儲煤場儲量,使用國(guó)内先進的激光(guāng)雷達盤煤系統(通過激光(guāng)盤煤儀裝在鬥輪機(jī)上進行盤煤)進行測量。通過無人(rén)機(jī)搭載4K高清相(xiàng)機(jī)與高精度GPS在露天儲煤場上方飛行8min,獲取86張分(fēn)辨率爲4000×2250像素并且含有高精度三維地理(lǐ)信息的高清圖像。在獲取圖像時,記錄每張圖像的GPS定位數據并要求每一張圖像與前一張拍(pāi)攝的圖像都(dōu)有重合,以便于圖像之間的特征匹配。

将無人(rén)機(jī)所拍(pāi)攝的圖片等數據導入地面站(zhàn)數據處理(lǐ)分(fēn)析系統,通過圖像的特征提取與匹配、稀疏重建和稠密重建三個步驟獲得(de)露天儲煤場的三維模型,如(rú)圖6-4所示。淮北國(guó)安電廠(chǎng)露天儲煤場分(fēn)爲2個小型煤場。地面站(zhàn)系統中的體(tǐ)積計(jì)算模塊通過獲取圖像時記錄的GPS信息計(jì)算出三維模型的體(tǐ)積,從(cóng)而計(jì)出煤堆體(tǐ)積。所計(jì)算出兩儲煤場體(tǐ)積等數據如(rú)表6-4b所示。

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圖6-4a儲煤廠(chǎng)三維模型

    


長度

(m)

寬度

(m)

封閉三維面積

(㎡)

投射二位面積

(㎡)

總體(tǐ)積

(m³)

誤差

(m³)

東煤場

168.17

38.56

5785.23

5783.76

14562.34

108.33

西煤場

214.8

43.03

8990.52

8987.81

21766.72

192.28

表6-4b東西煤場所得(de)體(tǐ)積等數據表

通過對比,該實驗結果與露天儲煤場的煤炭進出量詳細記錄(理(lǐ)論存煤量),誤差在108~192m³之間

鎮海煉化是中國(guó)最大(dà)煉廠(chǎng),居世界最大(dà)煉廠(chǎng)第17位。作(zuò)爲主要的生(shēng)産原料之一煤碳,原先測量的設備皮帶秤誤差超過10%,相(xiàng)應的其報表中的儲煤量誤差也非常大(dà)。采用智能料場存量管理(lǐ)系統系統後,可(kě)在10分(fēn)鍾内精确測量當前儲煤量,誤差小于0.5%。智能料場存量管理(lǐ)系統依托激光(guāng)掃描爲核心,在保持系統穩定性、測量準确性和計(jì)算正确性基礎上,同時具有三維顯示、料場圖形旋轉、報表輸出、數據網絡發布、數據共享等完備的功能,爲煤場入、耗、存數量管理(lǐ)提供數據基礎,滿足企業信息化發展的需求(見(jiàn)圖6-5)。

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圖6-5鎮海煉化廠(chǎng)煤堆數據

二、礦業測量

(一)、需求分(fēn)析

礦産資源是推動國(guó)民(mín)經濟發展的有力支撐,而爲了保證礦産資源開采的合理(lǐ)性及安全性,做好礦山(shān)測繪工(gōng)作(zuò)具有極其重要的作(zuò)用。然而,從(cóng)目前我國(guó)礦山(shān)測量技術(shù)水平來(lái)看(kàn),仍存在較多問(wèn)題亟待解決,傳統礦山(shān)測量模式已無法滿足實際測繪需求。

過去(qù)的礦業測量主要采用人(rén)工(gōng)架設測量。要想對空間尺度超過40~50米的空區進行掃描,技術(shù)人(rén)員(yuán)必須攜帶笨重的掃描設備走到空區邊緣,手持延伸杆,将設備探入空區進行測量。這種傳統空區測量方法對人(rén)員(yuán)和設備來(lái)說(shuō)具有很大(dà)的危險性。因此急需一種現金的礦業測量手法。


(二)、解決方案

礦産資源測量

開展礦山(shān)測繪的工(gōng)作(zuò)過程當中,需要科(kē)學利用無人(rén)機(jī)航測技術(shù)。在無人(rén)機(jī)傾斜攝影(yǐng)測量技術(shù)在礦山(shān)測量中應用的主要步驟包括:

①飛行計(jì)劃編制,根據測繪區域地形地貌特征、氣候條件(jiàn)、植被發育程度、踏勘現狀、無人(rén)機(jī)型号等制定合理(lǐ)的飛行高度、旁向重疊度和航向重疊度等參數,制定飛行時段等;

②地面控制測量,像控點的布設應根據地形地貌變化規律做出适當的調整,在植被發育、地形變化較大(dà)區域像控點密度适當增加,在地形平坦、植被不發育的區域像控點密度适當降低;

③影(yǐng)像數據獲取,在完成飛行計(jì)劃以及像控點布設的基礎上,按照(zhào)制定的飛行技術(shù)進行航空影(yǐng)像數據的獲取,對每天拍(pāi)攝的影(yǐng)像數據資料進行檢查,若質量不達标,則需重新拍(pāi)攝,直至每天獲取的影(yǐng)像數據均符合質量要求爲止;

④空中三角加密測量,在影(yǐng)像數據預處理(lǐ)的基礎上進行空中三角加密測量,雖然無人(rén)機(jī)傾斜攝影(yǐng)測量技術(shù)實現了多角度、多方位獲取影(yǐng)像數據,有效的降低了測繪“留白(bái)”問(wèn)題,但(dàn)是在測繪過程中不可(kě)避免的因高大(dà)建築物、地形地貌、植被發育程度等影(yǐng)響造成測繪“留白(bái)”,導緻局部區域的測繪精度無法滿足礦山(shān)測量的基本需求,此時需要借助航空拍(pāi)攝過程中自(zì)動存儲的POS數據進行方位元素的預測計(jì)算進而消除測繪“留白(bái)”問(wèn)題造成的精度降低問(wèn)題;

⑤地形成果圖件(jiàn)輸出,在核對無誤的基礎上根據比例尺要求輸出成果圖件(jiàn)。

礦洞坑道測量

無人(rén)機(jī)在室外飛行時主要依靠衛星信号進行定位,其飛行控制系統根據接收到的衛星定位信息快(kuài)速調整各個旋翼的相(xiàng)對轉速,使無人(rén)機(jī)保持一個穩定的飛行姿态。而在室内,由于建築遮擋等原因導緻衛星信号弱,定位不準确,無法安全飛行,因此無人(rén)機(jī)室内飛行可(kě)依靠激光(guāng)slam技術(shù)。室内環境相(xiàng)對較爲狹窄,通常含有牆壁或其他(tā)界限,邊界明顯,SLAM無人(rén)機(jī)發射出的激光(guāng)束易反射回收。利用激光(guāng)掃描周邊環境,形成虛拟地圖,易于構圖。

目前世界上已經出現了能夠用于實戰的室内外地空一體(tǐ)化SLAM無人(rén)機(jī)掃描系統(見(jiàn)圖6-6),結合了無人(rén)機(jī)、激光(guāng)掃描和SLAM技術(shù)(同步定位和測圖),實現了無GPS信号條件(jiàn)下的三維激光(guāng)點雲數據快(kuài)速采集,能夠在包括露天、戶外、室内、地鐵、坑道等各類空間内進行三維數據采集,點雲數據精度可(kě)以達到厘米級。

整套設備,包括一台小型電動旋翼無人(rén)機(jī),一個強大(dà)的激光(guāng)雷達傳感器和機(jī)載計(jì)算設備。隻需将無人(rén)機(jī)放(fàng)在需要測量的空區位置附近,就(jiù)可(kě)以遠(yuǎn)程操控起飛、掃描,幾分(fēn)鍾後帶着構建高度詳細地圖所需的數據返回。該系統可(kě)以同時執行實時導航和地圖繪制工(gōng)作(zuò)。

利用三維實景模型成果可(kě)量測坐(zuò)标、距離(lí)、面積和體(tǐ)積(見(jiàn)圖6-7)。

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圖6-6基于SLAM無人(rén)機(jī)掃描圖

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圖6-7量測三維坐(zuò)标、量測距離(lí)

礦區地質災害監測

礦區的地下開采活動對地表建築物,地形與地貌、耕地與植被、景觀等生(shēng)态環境産生(shēng)了巨大(dà)的影(yǐng)像,帶來(lái)諸如(rú)平地積水、道路(lù)裂縫、房(fáng)屋倒塌、地表水系破壞,耕地沙化、農田減産等一系列災難性後果。利用無人(rén)機(jī)遙感技術(shù)監測礦區地表沉陷擾動範圍,對地表沉陷控制模式及生(shēng)态景觀保護與重建又重要意義。

(三)、應用案例

礦産資源測量楊青山(shān)等使用無人(rén)機(jī)對新疆2個地區的礦山(shān)進行了礦山(shān)儲量評估,然後采用傳統礦山(shān)測量的方法對研究區儲量進行評估,最後将無人(rén)機(jī)攝影(yǐng)測量與傳統測量方式所獲取的結果進行對比。據測算,使用無人(rén)機(jī)航空攝影(yǐng)測量對礦山(shān)儲量進行動态監測所耗費的時間僅是傳統測量方式的1/3,其中外業所需時間約是傳統測量方式外業所需時間的l/9,無人(rén)機(jī)極大(dà)地減少了外業工(gōng)作(zuò)量,提高了生(shēng)産效率。

礦洞坑道測量2019年(nián)8月21日(rì),全套SALM無人(rén)機(jī)地下掃描設備進入昆鋼集團大(dà)紅(hóng)山(shān)礦業有限公司地下采場,對複雜采空區及巷道進行無人(rén)機(jī)掃描;掃描成果獲得(de)礦山(shān)技術(shù)和管理(lǐ)人(rén)員(yuán)的一緻好評,完美地解決了地下采空區安全掃描這一長期困擾礦山(shān)從(cóng)業者的普遍困難(見(jiàn)圖6-8)。

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圖6-8基于SALM的無人(rén)機(jī)地下掃描設備

露天礦生(shēng)産管理(lǐ)無人(rén)機(jī)遙感技術(shù)可(kě)爲露天礦提供低成本、高質量的空間數據支撐,推進生(shēng)産管理(lǐ)方式向智能化、信息化轉變。張玉俠等爲減小外業勞動強度、提升工(gōng)作(zuò)效率,引入無人(rén)機(jī)攝影(yǐng)測量技術(shù),成功實現露天礦山(shān)開采範圍、開采面積、開挖土(tǔ)方量、開采過程、排水疏幹、土(tǔ)地複墾的動态監測。尾礦庫安全監測尾礦庫是具有高勢能的泥石流重大(dà)危險源,潰壩事(shì)故往往造成慘重人(rén)員(yuán)傷亡、巨額經濟損失與難以修複的環境污染。尾礦庫潰壩災害誘發因素多、成因複雜、後果嚴重,其運行情況的實時監測對于安全管理(lǐ)實踐至關重要[13]。地表布設傳感器的傳統監測方式在實踐中暴露出視角單一、造價與維護成本高、長期穩定性差等問(wèn)題。例如(rú),2019年(nián)1月巴西Brumadinho尾礦壩潰決事(shì)故釀成249人(rén)喪生(shēng)、21人(rén)失蹤的慘重後果,經調查尾礦庫安裝多達94個孔隙水壓計(jì)和41個水位監測傳感器,而在事(shì)故發生(shēng)前未監測到任何數據異常.運用無人(rén)機(jī)遙感技術(shù)作(zuò)爲尾礦庫傳統地表監測系統的有力補充,突破地表的點位監測局限實現尾礦庫及其周邊區域的整體(tǐ)全局監測,是當前尾礦庫防災減災領域的研究熱(rè)點之一。

邊坡災害防治唐堯等以2018年(nián)金沙江兩次滑坡災害爲研究對象,融合衛星高分(fēn)遙感、無人(rén)機(jī)遙感與三維激光(guāng)掃描等數據,開展了滑坡孕災機(jī)制與蠕動特征分(fēn)析、受災區域災情研判與隐患排查研究,并展望了遙感技術(shù)在地質災害監測與應急救援中的應用前景。

三、林業監測

(一)、需求分(fēn)析

林業是全國(guó)生(shēng)态建設的主體(tǐ),在保持經濟和社會發展中有着不可(kě)或缺的作(zuò)用,我國(guó)擁有森林面積1.75億公頃,森林蓄積量爲124.56億立方米,森林覆蓋率爲18.21%,既是森林資源大(dà)國(guó),又是森林火(huǒ)災多發國(guó)家。林業面積廣闊,開展林業資源監測、巡查工(gōng)作(zuò),人(rén)工(gōng)成本高,效率低,且無法迅速掌握全局。如(rú)何有效利用高科(kē)技手段解決林業監測,已成爲林業工(gōng)作(zuò)的重中之重。無人(rén)機(jī)高空實時拍(pāi)攝作(zuò)業,對于林業資源調查、荒漠化監察,拓寬地面巡視視角,大(dà)大(dà)提高工(gōng)作(zuò)效率,利于統觀大(dà)局。近年(nián)來(lái),因氣候及人(rén)爲因素造成林業有害生(shēng)物發生(shēng)頻率增多、發生(shēng)程度增強、發生(shēng)面積增加,危險性林業有害生(shēng)物種類增多的情況,較之以往人(rén)工(gōng)噴灑農藥的方式,通過無人(rén)機(jī)噴灑藥物、監測能有效的提升林業有害生(shēng)物監測預警、檢疫禦災、防治減災水平,有效預防和控制了林業有害生(shēng)物災害的嚴重發生(shēng)。

(二)、解決方案

無人(rén)機(jī)高空實時拍(pāi)攝作(zuò)業,可(kě)以拓寬林業資源調查、荒漠化監察的地面巡視視角,大(dà)大(dà)提高工(gōng)作(zuò)效率,利于統觀大(dà)局。具體(tǐ)無人(rén)機(jī)林業監測可(kě)以從(cóng)三方面着手,包括事(shì)前預防(森林資源調查、荒漠化監測)、事(shì)中解決控制(森林病蟲害檢測及防治、森林火(huǒ)災監測和動态管理(lǐ))、事(shì)後補救(人(rén)工(gōng)增雨(yǔ))三方面。

首先,森林病蟲害檢測及防治預防方面,因氣候及人(rén)爲因素造成林業有害生(shēng)物發生(shēng)頻率增多、發生(shēng)程度增強、發生(shēng)面積增加,危險性林業有害生(shēng)物種類增多的情況,較之以往人(rén)工(gōng)噴灑農藥的方式,通過無人(rén)機(jī)噴灑藥物、監測能有效的提升林業有害生(shēng)物監測預警、檢疫禦災、防治減災水平,有效預防和控制了林業有害生(shēng)物災害的嚴重發生(shēng)。

第二,森林火(huǒ)災監測和動态管理(lǐ)方面。無人(rén)機(jī)作(zuò)爲現有林業監測手段的有力補充,顯示出其它手段無法比拟的優越性,在林業火(huǒ)災的監測、預防、撲救、災後評估等方面得(de)到了國(guó)際林業的認可(kě)。無人(rén)機(jī)系統以森林火(huǒ)情監測爲主,将GPS技術(shù)、數字圖像傳輸技術(shù)等高新技術(shù)綜合應用于森林資源管理(lǐ)中的高科(kē)技産品,可(kě)解決目前林區森林防火(huǒ)瞭望和地面巡護無法顧及的偏遠(yuǎn)林火(huǒ)的早期發現問(wèn)題。

第三,人(rén)工(gōng)增雨(yǔ)方面。無人(rén)機(jī)系統可(kě)用于人(rén)工(gōng)增雨(yǔ),具有使用簡便,機(jī)動性好,便于投放(fàng),又沒有人(rén)員(yuán)安全的風(fēng)險等特點,因此特别适合森林防火(huǒ)作(zuò)業中的人(rén)工(gōng)增雨(yǔ)。無人(rén)機(jī)可(kě)攜帶10枚增雨(yǔ)焰條,通過挂架挂載在機(jī)腹與起落架中間。飛行中點燃某枚焰條由地面遙控進行控制,并通過遙測信息顯示焰條是否已點的狀态。每次可(kě)同時根椐情況同時點燃多根發煙管。根據有人(rén)機(jī)人(rén)工(gōng)降雨(yǔ)作(zuò)業投放(fàng)碘化銀數量與作(zuò)業區域的關系,10枚增雨(yǔ)焰條的碘化銀含量即可(kě)滿足100平方公裡(lǐ)的人(rén)工(gōng)降雨(yǔ)作(zuò)業區域要求。

(三)、應用案例

監測松材線蟲。2020年(nián)5月,蘇州中飛遙感應常熟林業站(zhàn)邀請(qǐng)利用國(guó)産M210無人(rén)機(jī)搭載多光(guāng)譜相(xiàng)機(jī),獲取多光(guāng)譜及RGB數據,基于多模型(規則)分(fēn)類算法和松樹(shù)病死木聚類去(qù)噪算法,利用松樹(shù)病死木識别軟件(jiàn)進行區域識别,助力其對相(xiàng)關區域的松材線蟲病進行研究(見(jiàn)圖6-9)。

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圖6-9監測松材線蟲流程圖

爲了得(de)到絕對準确的值,使用配套的相(xiàng)機(jī)檢校(xiào)闆進行輻射目标校(xiào)準(見(jiàn)圖6-10),飛行前利用自(zì)帶的檢校(xiào)拍(pāi)攝程序可(kě)快(kuài)速獲取檢校(xiào)圖片,注意在拍(pāi)攝時相(xiàng)機(jī)距離(lí)校(xiào)準闆的具體(tǐ)應在50厘米~100厘米之間,确保傳感器盡量水平,同時飛機(jī)上部的陽光(guāng)傳感器和檢校(xiào)闆不能有陰影(yǐng),按下calibrate按鍵,檢校(xiào)完成。

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圖6-10多光(guāng)譜視覺校(xiào)準闆

采集的多光(guāng)譜數據利用Pix4dmapper軟件(jiàn)進行後處理(lǐ)分(fēn)析,處理(lǐ)前需分(fēn)别對四個波段影(yǐng)像(Green、Red、Rededge、NIR)進行輻射校(xiào)正(見(jiàn)圖6-11),加載無人(rén)機(jī)起飛前地面采集含有校(xiào)準闆的影(yǐng)像,對應依次輸入校(xiào)準闆各波段反射率值。

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圖6-11輸入各波段反射系數(以Green爲例)

利用Pix4D軟件(jiàn)對各波段處理(lǐ)生(shēng)成反射圖,在地理(lǐ)影(yǐng)像分(fēn)析系統(見(jiàn)圖6-12)中,根據NDVI取值,過濾出目标區域集合1;根據RVI取值,過濾出目标區域集合2;根據DVI取值,繼續過濾出目标區域集合3;基于以上并集,繼續根據RGVI取值篩選出,符合病樹(shù)特征的目标象元。

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圖6-12地理(lǐ)影(yǐng)像分(fēn)析系統

通過地理(lǐ)影(yǐng)像分(fēn)析系統進行智能判讀(dú),白(bái)色點爲軟件(jiàn)智能判讀(dú)點,綠色點爲人(rén)工(gōng)目測版本判讀(dú)點,黃(huáng)色爲松林小班圖(如(rú)圖6-13所示)。通過軟件(jiàn)機(jī)器學習的訓練樣本數據集,軟件(jiàn)可(kě)以做到松樹(shù)病死木的識别率不低于85%,處理(lǐ)速度不低于2000畝/分(fēn)鍾,位置誤差小于1m。經中國(guó)林學會鑒定爲整體(tǐ)達到國(guó)際先進水平。

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圖6-13區域判讀(dú)結果

2018年(nián),湖南(nán)平江縣林業局運用無人(rén)機(jī)進行林業有害生(shēng)物監測,無人(rén)機(jī)先後在城(chéng)關、甕江、伍市、向家等鄉鎮完成了松材線蟲病的監測工(gōng)作(zuò),累計(jì)飛行20餘次,監測面積達2萬餘畝。由于平江山(shān)高林密,單純依靠人(rén)力很難監測到位,而無人(rén)機(jī)的監測運用,在一定程度上減少了人(rén)力資源投入,降低了監測成本,同時提高了監測效率,對科(kē)學防控林業有害生(shēng)物起到了積極作(zuò)用。據縣林業局森防站(zhàn)工(gōng)作(zuò)人(rén)員(yuán)介紹,此小型無人(rén)機(jī)最高可(kě)飛120米,一次可(kě)完成四公裡(lǐ)的飛行任務,監測效果良好;同時可(kě)應用于火(huǒ)災、洪災、冰災、病蟲災害、造林綠化等實際生(shēng)産監測中(見(jiàn)圖6-14)。

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圖6-14監測林業有害生(shēng)物

四、水下無人(rén)機(jī)探測

(一)、需求分(fēn)析

地球的總面積約爲5.10072億千米,其中約29.2%(1.4894億千米)是陸地,其餘70.8%(3.61132億千米)是水。在廣闊的海洋、河流、湖泊之下,蘊藏着豐富的礦産、生(shēng)物、海洋資源。如(rú)何充分(fēn)探知、開發利用水下資源,成爲我國(guó)新時期發展的迫切需求。

水下無人(rén)機(jī)是一種可(kě)在水下移動、具有視覺和感知系統、通過遙控或自(zì)主操作(zuò)方式、使用機(jī)械手或其他(tā)工(gōng)具代替或輔助人(rén)去(qù)完成水下作(zuò)業任務的裝置。在上世紀70年(nián)代,水下無人(rén)機(jī)得(de)到了很大(dà)發展,開發出了一批能工(gōng)作(zuò)在各種不同深度、進行多種作(zuò)業的機(jī)器人(rén)。而現在,無人(rén)機(jī)可(kě)廣泛應用于石油開采、海底礦藏調查、救撈作(zuò)業、管道敷設和檢查、電纜敷設和檢查、海上養殖及江河水庫的大(dà)壩檢查等領域。

(二)、解決方案

水下無人(rén)機(jī)可(kě)用于以下領域:近海搜救、水下目标觀察,廢墟、坍塌礦井搜救;公安海關的走私物品檢測、水下證據搜索;檢查供水管、下水管、排污管、排澇管、輸油管、輸氣管、跨江管、跨海管;檢查核電站(zhàn)、水電站(zhàn)、水利大(dà)壩檢修等。

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圖6-15水下無人(rén)機(jī)

水下無人(rén)機(jī)作(zuò)業時可(kě)使用有線連接傳導數據,一根内含數據傳輸線的系繩将無人(rén)機(jī)與水面外的終端相(xiàng)連接,上傳深度、溫度和潛行方向等數據。地面工(gōng)作(zuò)者可(kě)以通過筆記本電腦、平闆電腦或智能手機(jī)上,實時觀測水下畫(huà)面,并調整無人(rén)機(jī)作(zuò)業姿态。也可(kě)使用無線連接,傳導信号、回傳畫(huà)面。

(三)、應用案例

淺水區和沼澤區是水庫水下地形測量的難點,大(dà)船(chuán)由于吃(chī)水深無法到達,人(rén)員(yuán)進入也相(xiàng)當困難。針對這些區域目前一種方法是利用機(jī)載激光(guāng)測深系統進行測量,缺點是成本太高,不具有普遍性;另一種方法是采用插值法,缺點是精度低、無法滿足大(dà)比例尺測量精度。2019年(nián),袁建飛研究利用多波束測深系統深水區測量、應用無人(rén)測量船(chuán)進行淺水區測量、多旋翼無人(rén)機(jī)進行沼澤區測量相(xiàng)結合的方式,實現了全覆蓋、無盲區大(dà)比例尺水下地形測量(見(jiàn)圖6-16、6-17)。實驗結果表面,數據精度可(kě)靠,可(kě)滿足國(guó)際标準要求,解決了淺水區和沼澤區測量難、精度差的難題。

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圖6-16技術(shù)流程

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圖6-17航線、控制點及檢查點布設圖


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