电力企业输电线路巡检工作中无人机的运用论文
在当前形势下,电力企业的体制改革已取得了一定的成效,供电服务范围进一步扩大,输电线路的分布也越来越广。由于各地区的自然环境具有一定的差异性,因此,采用人工方式对输电线路进行日常巡检已远远达不到要求。而采用无人机巡检可以在第一时间查明故障位置,且不会受到地形条件的影响,同时,还可以实现多角度、全方位的巡检,进而从整体上掌握输电线路的运行状况。可见,无人机的应用对于电力企业的输电线路巡检工作具有重要意义。
1 无人机的研究设计分析
当前,在输电线路巡检中,应用最为广泛的是遥控直升机和四旋翼无人机。应用无人机对输电线路进行全方位的巡视,可以迅速、准确地判断故障的发生点,大大提高巡视工作的效率。从产生和自身结构来看,无人机是先进科学技术创新研究的产物,它的形成主要涉及以下几方面。
技术方面
遥控直升机采用的是普通直升机的气动布局,一般可以携带图像采集和实时传输设备,在飞行过程中,可以将所“看”
到的各种信息通过传输设备及时传输到监控中心,从而大大提高输电设备巡视、检修工作的效率。四旋翼无人机的气动布局结构是 4 个旋翼相互对称分布。这种结构设置使其具有较高的起降能力。此外,四旋翼无人机还安装有减振云台和无线传输设备,在对输电线路进行巡检时,可以利用微型高分辨率的图像采集设备获得高清信息,并将所获信息及时传输到监控中心。
自身系统构成方面
遥控式无人机的构成主体是遥控直升机的本体。此外,遥控直升机还包括减振悬挂装置、信息采集和传输设备、地面图像的监视和操控系统等。四旋翼无人机主要由本体和地面监控站构成。
功能方面
无人机的功能分析应用遥控直升机巡检的工作流程是由人工进行遥控飞行或者悬停在输电线路的上空,而后再利用信息采集设备对线路的图像信息进行实时采集和传输;应用四旋翼无人机巡检的工作流程是在地面站的引导下,根据输电线路的布设状况进行信息的采集和传输。具体来说,分为以下几个步骤:①四旋翼无人机自主悬停于特定空间位置,而后再进行图像信息采集;②通过调节四旋翼的航向和减振云台,对图像采集设备、被检测设备的光学角度和距离进行合理调整,实现对输电线路设备图像的实时采集和传输;③根据人工操作的各项指令进行控制,而后沿输电线路进行飞行式观测和信息采集。
地面站的功能分析四旋翼无人机地面站的基本功能包括与四旋翼无人机协调进行遥控、遥测通信,对四旋翼无人机的图像信息采集位置的确定起引导作用,实时接收和整理分析无人机所获得的输电线路信息,实时操作、控制无人机的飞行状态和云台状态。
关键技术要点和创新点的分析
无人机巡检输电线路的关键技术要点和创新点主要包括以下几个:①四旋翼无人机具有自主悬停、自主导航飞行的特点,可以进行输电线路跳闸后的故障点查找,并在此基础上,构建一个完整的输电线路全过程立体式的巡检系统。②四旋翼无人机的另一个功能就是可以对输电线路起到防碰撞保护作用,用于输电线路的巡视和检测,同时,还可以对严重自然灾害下的输电线路起到保护作用,比如常见的大风、暴雨等。③地面实时监控技术和图像防抖降噪技术在输电线路巡检中的应用。无人机所配备的可见光视频可以在网络信息技术的作用下及时传输到监控中心。④对四旋翼无人机一体化设计和输电线路的快速检测系统进行优化,有效解决流线型机身的碳纤维制作工艺问题,进而解决锂电池的选型、旋翼的升力、电机的选型和空气动力等相关问题。⑤自主悬停和飞行控制系统具有自驾和手动两种工作模式。在自主悬停的状态下,无人机不仅可以通过地面站的高清录像检查线路,并保留手动模式,还可以按照既定的路线进行自主导航的飞行和巡检。
2 无人机的应用分析
实际应用效果
在输电线路的巡检中,应用无人机可以实现多角度、全方位的高空信息采集,有效降低架空输电线路巡检工作的强度,减少安全隐患,促进巡检效率和质量的提高,尤其是在恶劣的'环境中,比如在铁塔打滑时,无人机可以代替人工蹬杆和走线,进而保障了电网的安全、稳定运行。另外,应用无人机可以大大降低巡检工作的成本,为生产生活用电提供保障。
可见,无人机的应用对当前电力企业的输电线路巡检工作具有重要意义。
无人机的发展前景
无人机的发展前景可以概括为以下几点:
①在高压输电线路中,可快速、准确地查找故障点,并对存在的可疑故障点进行高效、合理的巡检,是高压输电线路稳定运行的保障。
②在输电线路具体的某个路段或局部设备中,可以快速对故障进行巡检,成本低、效率高,具有较好的安全性和技术性。
③可以智能化定点悬停在输电线路金具和绝缘子的上方进行局部检测,操作简单,从而减少人工巡检的任务量和时间,尤其是在环境条件恶劣的输电线路中,无人机的优势更为明显。
④无人机所具有的陀螺稳定可见监视器和红外线成像仪设备不仅能够对输电线路起到录像和检测的作用,实现自动巡检,还能够有效解决地形巡视困难等问题,进一步降低人工巡检的潜在危险性,提高输电线路的运行质量。
3 总结
电力在现代社会发展中发挥着重要作用,是国民经济健康、稳定发展的保障。在科技的推动下,将无人机应用于输电线路巡检中,可以大大提高输电线路的运行效率和质量,并进一步提升其运行的可靠性和稳定性。因此,电力企业要加大对无人机的应用和研究力度,提升其实际应用效果。
参考文献
[1]张永,李德波,吴翔,等。无人机巡检输电线路技术的应用与分析[J].宿州学院学报,2013,28(8):87-88.
[2]诸葛葳。无人机巡检输电线路技术的应用探析[J].科技经济市场,2015(5):16.
[3]周海峰。无人机巡检输电线路技术的应用与分析[J].建筑工程技术与设计,2015(18):1238.
1. 引言 避障方案设计中,我们期望无人机从起始点飞到目标点,就要不断通过各种传感器获取无人机当下的位置坐标,并根据无人机的位置调整无人机的姿态,最终到达目的地。四旋翼无人机飞行时会有六个自由度,性能灵活,移动迅速,路径中的障碍物也是来自于四面八方,不仅仅局限于正前方,所以增加了无人机避障过程中检测障碍物以及规划安全路径的难度,为方便实验验证算法,减少障碍物检测方向,本文计划采取四旋翼无人机定高控制下的避障飞行实验,即四旋翼无人机在期望高度下飞行,通过前置检测装置检测障碍物,利用算法实现躲避四旋翼无人机前方的障碍物,以此将三维空间中的避障转化为二维平面中的避障飞行,本章主要分析四旋翼无人机的高度解算以及姿态解算,然后利用PID控制方法简历四旋翼无人机的控制器。 定高飞行指无人机在不接受遥控器飞行指令的情况下,飞控板会自动控制无人机的友们,从而保持无人机飞行高度不变,无人机所受升力等于自身重力,定高模式下,遥控器油门输入不再控制无人机的高度,但是仍然可以控制无人机的俯仰、偏航、横滚运动,即无人机会在期望高度平面自由运动,无人机常用的几种高度信息整理如下: 绝对高度:当期位置于平均海平面的垂直距离,也叫做海拔高度。 相对高度:指两个测量地之间的绝对高度之差。 真实高度:无人机飞行过程中,飞控距离地面的实际高度即为真实高度,又称几何高度。 2. 基于互补滤波的信息融合 关于四旋翼无人机的高度以及姿态解算,需要用到数据融合,数据融合也成为信息融合,是将来自多个传感器信息进行处理,从而得出更为全面、可靠的结论,本节采用互补滤波器进行数据融合,将多传感器信息融合解算得到高度以及姿态信息,互补滤波法要求融合的信号的干扰噪声处在不同的频率,通过设置两个滤波器的截止频率,确保融合后的信号能够覆盖需求频率,通过预测---矫正融合两种信息来源,一般是预测其中一种信息,然后利用另外一种信息进行校正。 基于互补滤波的高度解算 定高控制需要获取无人机的高度信息,绝大多数情况下,飞控的高度信息是由飞控内部的气压计来提供的,气压计测量的是绝对高度,利用大气气压伴随高度的增加而降低的原理测量,测量公式:所以气压计高度测量可以表示为:即气压计所测高度等于实际高度加上测量误差高度。 实际飞控板内计算气压计数据时,会采集多次数据求均值然后进行计算,但是单一的传感器所提供的信息似乎不能够满足实际飞行的要求,而且气压计有其难以忽视的缺陷: (1)气压计测量时,噪声干扰很大,数据不够平滑; (2)气压计所测数据会存在漂移现象; (3)经实验证明,气压计测量受温度以及气流干扰严重,低温、强气流环境下,气压计均无法测得准确数值。 加速度计也可以获取飞控的位置信息,飞控通过加速度计获取到当前的加速度以后,通过积分得到垂直速度信息,再积分即可获取高度信息,如下:但是加速度计同样存在固有的缺陷问题,多次积分会使结果产生累积误差,且加速度计的瞬时测量值误差会比较大。 显然,无法单独依靠气压计或者加速度计提供准确的高度信息反馈到实际地控制中,考虑通过其他传感器与气压计的数据进行数据融合处理,以期望得到良好精确的高度信息。 互补滤波算法是通过将气压计于加速度计测量得到的高度信息按照权重进行融合,以此为基础结算高度信息,采用高通滤波器处理加速度细心,低通滤波器处理气压计信息,其中加速度计可以获取飞控的垂直方向上的加速度,经过积分可以化的垂直方向的速度信息,整个算法的核心思想是由地理坐标系下的加速度通过积分,来获得速度、位置信息;经过2次修正陈尚可利用的信息,第一次是李忠传感器计算修正系数产生加速度的偏差修正加速度,第二次是利用修正系数修正位置;最后可利用速度经过加速度修正,可利用的位置经过了加速度和位置修正,加速度的修正过程是由机体测量的加速度通过减去偏差,再转换到地理坐标系。 气压计主要的作用就是计算一个校正系数来对加速度偏移量进行校正。数据融合过程如图所示:加速度计测量的是无人机的加速度,测量值是机体坐标系下的,所以需将加速度值利用旋转矩阵转换为地面参考坐标系下的加速度。具体融合信息的实现过程如下:(2)将加速度计测量的加速度通过旋转矩阵转换到地面参考坐标系下,转换之前注意需要先去除加速度计的偏移量,因为地理坐标系下 z 轴加速度包含重力加速度,所以需要将重力加速度补偿上去; (3)计算气压计的校正系数,这个系数也就是需要用来校正加速度计的系数,具体公式为(4)利用所求的气压计校正系数计算加速度计的偏移向量。 (5)将加速度偏移向量转换回机体坐标系,将转换后的加速度积分,得到融合后的速度信息,再对速度信息积分,即可得到最终的高度估计值,最后将气压计矫正系数二次校正。 采集飞行数据并通过 Matlab 软件仿真以后的结果如图所示,可见融合以后的高 度较加速度计以及气压计单独测的高度准确。 基于互补滤波的姿态解算 从飞行原理可以看出,无人机飞行过程中,最终的控制要回到姿态控制上面,通过具体的欧拉角度调整,从而控制无人机的飞行姿态。要完成无人机的e姿态控制,就需要采集到无人机当前的姿态,然后经过控制算法,将无人机当前姿态调整到期望的姿态,姿态采集主要依靠飞控的惯性测量单元IMU,姿态解算精确与否直接关联到无人机飞行位置精确与否。 飞行过程中,陀螺仪测量无人机的角速度,具有高动态性能,将角速度对时间积分可以得到三个欧拉角角度,陀螺仪数据在积分过程中,会形成累计误差,累计误差随着时间增加不断变大,所以短时间内陀螺仪测量值比较可靠。磁力计主要测量当前的磁场分布,即无人机与磁场之间的角度,这个角度即为偏航角,但是磁力计受周围磁场干扰严重,实际测量中误差较大。加速度计之前已经介绍过,不再赘述。 三种传感器再频域上特性互补,所以本文考虑采用互补滤波融合这三种传感器的数据,实际是利用加速度计与磁力计融合后补偿陀螺仪所测的姿态信息,提高测量精度和系统的动态性能。 三种传感器的数据融合过程如图所示,陀螺仪经过高通滤波器,消除低频噪声,加速度计与磁力计经过低通滤波器,消除高频噪声。利用旋转矩阵将三个传感器所测量的欧拉角转换为四元数形式,然后计算磁场的参考方向计算重力分v与磁场分量w:利用加速度,磁力计的值与重力分量,磁场分量求取误差:利用比例-积分处理上步所求误差,然后利用所求的值补偿陀螺仪产生的零漂现象, 最终结算得到当前姿态信息。 采集飞行数据并通过滤波以后的结果如图 俯仰角,图 滚转角,图 偏航角。3. PID控制器设计 无人机定高飞行主要分两种情况,一种是手动控制定高模式,此种模式下,无人机飞控仍然接收并执行遥控器指令信号,另一种是无人机自主飞行时,如航点飞行或者 offboard 模式等,设定无人机在一定高度下执行预设飞行任务,而不依靠遥控器信号指 令控制自身运动,而本文研究的是第二种定高模式。 在位置控制的背景下,本文中串级双环 PID 控制系统专为实现避障系统而设计,保证四旋翼无人机可以准确的到达目标位置,并且在悬停时保持四旋翼的稳定性。整个双回路控制系统分为内环控制(姿态控制)和外环控制(位置控制)两部分,其中外环控制中主要研究定高控制部分。 PID控制原理 PID 控制器是控制理论中最经典的控制算法,PID 算法简单,可靠性高,被广泛应用于过程控制与运动控制,PID 控制主要由比例,积分以及微分三个环节组成,通过这三个环节对输入值与输出值形成的差值分别做比例运算,积分运算和微分运算,将控制结果发送到被控对象以实现对系统的控制作用,闭环 PID 控制系统原理图如图所示。PID 的三种环节中比例环节 P 的作用是直接将误差的比例作为输出,加快系统的响应速度,提高系统调节精度,但是较大的比例作用会使对象的输出产生较大波动,太小的比例作用会使对象的输出变换缓慢。积分用于将之前的误差值与时间的比例累加起来作为输出,积分环节 I 主要用于消除对象输出稳定时的稳态误差,但是会存在积分饱和情况。微分环节 D 将误差随时间的变化的斜率以比例的形式输出,改善系统的动态性能, 主要用于缩短对象的上升时间,加快响应速度,达到超前调节的作用。使用 PID 控制器的过程中,既可以使用 PID 控制,也可以单独使用 P、PI、PD 等控制,使用的过程即 串级PID控制器设计 本文把避障研究简化到二维平面以后,整体的位置控制就被分为了两部分:定高控制与平面位置控制。其中平面的位置控制即由机载设备发送平面位置,然后由飞控执行。(1)高度控制器 因为高度信息是三维位置的垂直方向信息,所以在实际的飞控控制的无人机飞行的过程中,高度控制属于位置控制的一部分,其中关于高度控制器的流程图可以总结为下图所示。(2)姿态控制器4. 本文小结 本文主要介绍避障过程中相关姿态以及位置高度的控制设计过程,要想控制效果好,首先解算要准确,再飞控资深所带传感器具有固有缺陷的前提下,通过互补滤波算法融合传感器数据,通过融合加速度计与气压结算无人机实际高度,融合加速度计、磁力计与陀螺仪数据解算无人机当前姿态信息;最后利用PID控制算法,设计了串级PID高度控制器与串级PID姿态控制器。
气球、飞艇等飞行器都不具有鸟类飞翔的特点。因此,在飞艇研究和出现的时代,飞机的研究也在进行。第一个写出
飞机空气动力学论文的人是英国人乔治·凯利。这篇论文的贡献不亚于达·芬奇在航空方面的贡献,它为以后的固定翼飞机和旋翼机奠定了理论基础。凯利还从飞行机械原理,重力、推力、动力和阻力之间关系进行研究,从而开创了现代航空的新纪元。
在19世纪末叶,德国人奥托·李林达尔先后制成了18架仿鸟式载人滑翔机,共做了2000多次悬挂滑翔飞行试验,还完成180°转弯动作。他的实践和理论对后来莱特兄弟发明飞机有很深影响。他对鸟类飞行原理的研究也是举世闻名的,并写有《鸟类飞行——航空的基础》一书。这是一部航空经典之作。1896年8月10日,他在试飞中遇难,年仅48岁。为纪念他,柏林为他建了纪念碑。
根据凯利和李林达尔的理论,后来的英国人亨森绘出了飞机草图;法国人阿代尔造出了蝙蝠式飞机。此后,俄国人、德国人、美国人等都相继研究不同型号和形式的飞机(有螺旋桨式的、有扑翼式的、有翅膀式的),在世界范围内出现了飞机研究热潮。最终人们弄清楚,在空中获得推力的最佳装置是螺旋桨而不是蒸气发动机。
知识点
第一架天文望远镜
1608年,荷兰眼镜商人汉斯·里帕席为海军制造出世界上第一架望远镜,帮助政府击退来犯的西班牙侵略者。次年,也就是1609年,近代自然科学的开创者伽利略制造了一架6倍望远镜。接着,他又将自制的20倍望远镜的物镜对准夜空。就这样,伽利略成为天文望远镜的发明者,1609年也成为近代天文学的起点。
天文望远镜是观测天体的重要手段,可以毫不夸大地说,没有望远镜的诞生和发展,就没有现代天文学。因此,天文望远镜被人们称为人类的“太空之眼”。随着望远镜在各方面性能的改进和提高,天文学也正经历着巨大的飞跃,迅速推进着人类对宇宙的认识。
对于航空器(Aircraft)来说,一般会分为浮空器(Aerostat,也就是气球飞艇什么的)和重航空器(Aerodyne)。前者不讨论,后者又可以分为固定翼飞行器(Fixedwing aircraft)、旋翼机(Rotorcraft)、扑翼机(Ornithopter)以及不好分类的倾转旋翼机(Tiltrotor)/倾转机翼机(Tiltwing)和地效飞行器(Ground effect vehicle)。而旋翼机(Rotorcraft)又可以分为直升机(Helicopter)、多旋翼机(Multirotor)、滚翼机(Cyclogyro)和动力旋翼机(Autogyro)。
在这里,我们翻译到英文时,“飞机”这个词对应的英文词Airplane,在英语里是专指Fixedwing aircraft的。也就是说,在英语环境里,飞机指的就是固定翼飞行器。因此直升机(Helicopter)是无论如何不会被归类于飞机的--就像你不会把家里逗逼的哈士奇和苏格兰折耳猫归为一类一样。即使稍微不严谨的定义(包括一些专业人士)里,一般也是会把平飞时主要升力由固定机翼 or 起升力作用的固定气动结构(比如升力体)当做飞机。这样的话,倾转旋翼机和地效飞行器也可以算做飞机。虽然有些奇怪,但也没什么问题。在这样的定义里,直升机和飞机仍然是两种东西。问题就在于,博大精深的汉语,经常莫名其妙的把一些不太相干的东西塞进一个名词的定义里。而在这里,就是“飞机“这个词的定义了。在中国,几乎所有的人,都会把飞机这个词指代除了扑翼机以外的所有重航空器--尽管这些航空器无论是原理上还是外形上全都差别巨大,但他们都是”可以飞行的机器“,然后,他们就都被冠上飞机之名了。如果以这样的定义来说,直升机当然算飞机的一类了。你可以说这样不专业不严谨,但对于多数人来说,这却是严谨的定义。
关系太复杂!根本就不是一两本书能解释清楚的,你这问题比钱学森那800页的论文还难。玩模型的话定性的关系就够了,如果定量研究就去北航图书馆吧!
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警用无人机论文的任务要求主要有:1)了解警用无人机的功能特点;2)分析警用无人机在警务中的应用场景;3)探讨警用无人机的发展前景;4)研究警用无人机在管理方面的法律法规;5)探讨警用无人机在安全防护方面的技术措施等。
无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。下面是我为大家精心推荐的无人机应用技术论文,希望能够对您有所帮助。
无人机航测技术的应用分析
【摘 要】以生产项目为例,以无人机航测的技术流程为主线,介绍了无人机航测技术方面的应用分析。
【关键词】无人机、航测技术
【Abstract】Production project as an example, the unmanned aerial technology process, introduced the UAV aerial application analysis.
【Key woerds】UAV、aerial surveying technology
中图分类号:V279+.2文献标识码:A 文章编号:
0 引言
无人机航测遥感技术是继卫星遥感、飞机遥感之后发展起来的一项新型航空遥感技术,在应急测绘保障、国土资源监测、重大工程建设等方面得到广泛应用。它是一种机动灵活、可以实现快速响应的一种航测技术。但也存在影像重叠度不规则、像幅小、影像倾角大、旋偏角大,影像有明显畸变等问题,这些情况都对现有无人机航测技术提出了挑战。
本文从生产案例出发,以无人机航测技术为主线,对生产过程中无人机航测出现的一些问题进行了分析探讨。
1 生产实践
主要技术依据
《无人机航摄系统技术要求》(CH/Z3002-2010);
《低空数字航空摄影规范》(CH/Z3005-2010);
《低空数字航空摄影测量内业规范》(CH/Z 3003-2010);
《低空数字航空摄影外业规范》(CH/Z 3004-2010) ... ...
数据源及预处理
数据源
本测区选用无人机航空摄影获取的真彩色影像,航摄面积为10平方公里。航摄仪采用Canon EOS 5DMarkⅡ,焦距为:35mm,相幅大小为:5616×3744,像元分辨率为。影像地面分辨率为米。
遥感影像预处理
无人机航空摄影采用的相机为非量测型相机,因此,在进行空中三角测量恢复影像空中姿态时,需要对相机进行像片畸变差改正。(相机畸变改正在四维公司检校完成)
无人机航测总体作业流程
无人机航空摄影
本次无人机航摄分两个架次进行,由GPS领航数据计算相对飞行高度。飞行质量和影像良好,影像清晰度高、色彩均匀、饱和度良好,能够表达真实的地物信息,可以满足1:2000成图要求。
像片航向重叠度为75%,旁向重叠一般为35%-45%,旋偏角一般控制在12度以下。
像片控制测量
像控点精度要求
像控点对最近基础控制点的平面位置中误差不大于米,高程中误差不大于米。
像控点布点方案
项目布点方案确定为双模型布点,全部布设为平高点。
像控点测量
在像控测量之前,首先对测区内收集到的已知控制点进行联测,检核控制点情况;为满足后续像控测量,联测已知点的同时加密了2个控制点。联测采用GPS静态相对定位方式施测,采用边连式的布网形式。全网共联测已有已知点4个,新设控制点2个,观测时具体技术参数依据规范,像控点采用GPS实时动态定位(RTK)的方法进行测量,满足要求。
空中三角测量
本项目采用Virtuozo工作站进行空三加密,根据航飞及影像分布情况,将空三区域分为两个加密区域网采用自动与手动相结合的方式进行空三加密,即采用自动匹配进行像点量测,剔除粗差。人工调整直至连接点符合规范要求,检查点平面中误差为米,高程中误差为米,最终加密成果符合1:2000数据采集要求。
数据采集
在空三完成后,利用空三成果进行单模型定向时我们发现有模型无法定向的情况,第一架次无法建立的模型有29个,占总模型数的4%。第二架次有67个无法建立的模型占总模型数的9%。主要原因为无人机航摄姿态不稳定导致的飞行倾角、旋偏角过大,航线弯曲、像片比例不一致等现象都是导致单模型定向精度差的原因。考虑到1:2000地形图精度要求,我们提出了如下解决方案:在测图定向超限点的周围进行野外实测用来检核分析数据并进行必要的修正。
项目精度报告
根据1:2000精度要求对测绘产品检进行了精度的统计,统计了3幅地形图,其中高程精度中误差最大为米,最小为米,从统计的结果看,粗差率比较高,有的达到了5%,平面精度中误差为米。
2 结 论
(1)无人机航空摄影测量技术应用于地形图的生产存在不确定性,比如,区域网整体加密精度评定良好,但单模型定向精度存在超限情况,在测图过程中表现为测图定向点和立体模型套合差大、接边误差大等,可以通过外业实测进行补充测量、验证。
(2)利用无人机航测进行航空摄影测量时,应采用试验区的作业方法,即在确定布点方案前选取一定面积的试验区进行布点方案试验,分析精度指标后确定作业方案。
(3)目前,无人机航测技术主要应用于载人飞机航测技术的补充方面,如多块小面积、危险场所、远离机场或没有可供其起降场地的区域,在载人机不便或无法完成的情况下,由无人机来完成。
参考文献:
[1] 范承啸,韩俊,熊志军,赵毅。 无人机遥感技术现状与应用[J] 测绘科学 2009,34(5):214-215;
[2] 崔红霞,李杰,林宗坚,储美华。非量测数码相机的畸变差检测研究[J] 测绘科学2005,30(1):105-107;
[3] 连镇华。无人机航摄相片倾角对立体高程扭曲的影响分析[J] 地理空间信息2010,8(1):20-22;
作者简介:徐锦前(1982-),男,辽宁铁岭人,工程师,主要从事摄影测量和地理信息系统建库等测绘工作。
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灾害救援在我们生活的环境中,有许多的自然灾害,如:泥石流、山体滑坡、涨水洪涝现象等。当这些灾害发生的时候,我们需要及时了解灾害情况,这个时候,可以通过无人机进入受灾区域,通过影像分析受灾区域及受灾状况,充分了解受灾的实时信息,便于开展救援工作。这样可以弥补人工搜救的不足,而且不需要浪费过多的人力。提高搜救效果。通过无人机了解周边环境信息和空间分布,系统的分析安置点的合理性,从而达到科学救灾的目的。街景拍摄、监控巡察利用携带摄像机装置的无人机,开展大规模航拍,实现空中俯瞰的效果。首先需要声明的是,这里所谓的“航拍”并不是日常我们所接触的。而是通过专业级的航拍来为某一领域提供资料。其拍摄的街 景图片不仅有一种鸟瞰世界的视角,还带有些许艺术气息。别忘了,在常年云遮雾罩的地区,遥感卫星不够灵光的时候,无人机可要冲锋陷阵。环保检测无人机在环保领域的应用,大致可分为三种类型。一:环境监测:观测空气、土壤、植被和水质状况,也可以实时快速跟踪和监测突发环境污染事件的发展;二,环境执法:环监部门利用搭载了采集与分析设备的无人机在特定区域巡航,监测企业工厂的废气与废水排放,寻找污染源;三,环境治理:利用携带了催 化剂和气象探测设的柔翼无人机在空中进行喷撒,与无人机播撒农药的工作原理一样,在一定区域内消除雾霾。环保所涵盖的方面太多,但无人机因为不受空间与地形限制,效性强,机动性好,巡查范围广等优点,环保工作人员可以利用无人机的机载图像数据采集功能,形成特定区域的整体监测,从而有利采集高污染源,并开展管理措施。电力巡检装配有高清数码摄像机和照相机以及GPS定位系统的无人机,无人机可定期实现沿电网进行定位自主巡航,开展一个全线的排查,确保电路安全,有利于加大对线路重点区域的特寻力度。实时传送拍摄影像,监控人员可在电脑上同步收看与操控。交通监视人机参与城市交通管理能够发挥自己的专长和优势,帮助公安城市交管部门共同解决大中城市交通顽疾,不仅可以从宏观上确保城市交通发展规划贯彻落实,而且可以从微观上进行实况监视、交通流的调控,构建水一陆一空立体交管,实现区域管控,确保交通畅通,应对突发交通事件,实施紧急救援。农业植保利用无人机作为飞行平台,搭载药箱、喷洒设备或者监测设备,对农田进行喷药或者数据采集。无人机做植保早在几年之前就已经被业内所认可,但由于技术限制和飞行安全限制等因素导致该行业只有零碎的厂商以服务外包形式在做。而随着我国无人机政策的完善和实行,在有法可依的情况下,加之植保无人机的快速高效的优势,该领域一定会被越来越多的人所关注。
无人机应用技术是中国普通高等学校专科专业。无人机应用技术主要研究无人机原理、无人机操控、飞机构造、无人机修理基础等方面的基础知识和技能,在无人机应用技术领域进行无人机零部件加工、装配、维护与维修、飞行遥控等。例如:无人机驾驶操控、无人机数据处理、无人机遥感测绘等。
电力企业输电线路巡检工作中无人机的运用论文
在当前形势下,电力企业的体制改革已取得了一定的成效,供电服务范围进一步扩大,输电线路的分布也越来越广。由于各地区的自然环境具有一定的差异性,因此,采用人工方式对输电线路进行日常巡检已远远达不到要求。而采用无人机巡检可以在第一时间查明故障位置,且不会受到地形条件的影响,同时,还可以实现多角度、全方位的巡检,进而从整体上掌握输电线路的运行状况。可见,无人机的应用对于电力企业的输电线路巡检工作具有重要意义。
1 无人机的研究设计分析
当前,在输电线路巡检中,应用最为广泛的是遥控直升机和四旋翼无人机。应用无人机对输电线路进行全方位的巡视,可以迅速、准确地判断故障的发生点,大大提高巡视工作的效率。从产生和自身结构来看,无人机是先进科学技术创新研究的产物,它的形成主要涉及以下几方面。
技术方面
遥控直升机采用的是普通直升机的气动布局,一般可以携带图像采集和实时传输设备,在飞行过程中,可以将所“看”
到的各种信息通过传输设备及时传输到监控中心,从而大大提高输电设备巡视、检修工作的效率。四旋翼无人机的气动布局结构是 4 个旋翼相互对称分布。这种结构设置使其具有较高的起降能力。此外,四旋翼无人机还安装有减振云台和无线传输设备,在对输电线路进行巡检时,可以利用微型高分辨率的图像采集设备获得高清信息,并将所获信息及时传输到监控中心。
自身系统构成方面
遥控式无人机的构成主体是遥控直升机的本体。此外,遥控直升机还包括减振悬挂装置、信息采集和传输设备、地面图像的监视和操控系统等。四旋翼无人机主要由本体和地面监控站构成。
功能方面
无人机的功能分析应用遥控直升机巡检的工作流程是由人工进行遥控飞行或者悬停在输电线路的上空,而后再利用信息采集设备对线路的图像信息进行实时采集和传输;应用四旋翼无人机巡检的工作流程是在地面站的引导下,根据输电线路的布设状况进行信息的采集和传输。具体来说,分为以下几个步骤:①四旋翼无人机自主悬停于特定空间位置,而后再进行图像信息采集;②通过调节四旋翼的航向和减振云台,对图像采集设备、被检测设备的光学角度和距离进行合理调整,实现对输电线路设备图像的实时采集和传输;③根据人工操作的各项指令进行控制,而后沿输电线路进行飞行式观测和信息采集。
地面站的功能分析四旋翼无人机地面站的基本功能包括与四旋翼无人机协调进行遥控、遥测通信,对四旋翼无人机的图像信息采集位置的确定起引导作用,实时接收和整理分析无人机所获得的输电线路信息,实时操作、控制无人机的飞行状态和云台状态。
关键技术要点和创新点的分析
无人机巡检输电线路的关键技术要点和创新点主要包括以下几个:①四旋翼无人机具有自主悬停、自主导航飞行的特点,可以进行输电线路跳闸后的故障点查找,并在此基础上,构建一个完整的输电线路全过程立体式的巡检系统。②四旋翼无人机的另一个功能就是可以对输电线路起到防碰撞保护作用,用于输电线路的巡视和检测,同时,还可以对严重自然灾害下的输电线路起到保护作用,比如常见的大风、暴雨等。③地面实时监控技术和图像防抖降噪技术在输电线路巡检中的应用。无人机所配备的可见光视频可以在网络信息技术的作用下及时传输到监控中心。④对四旋翼无人机一体化设计和输电线路的快速检测系统进行优化,有效解决流线型机身的碳纤维制作工艺问题,进而解决锂电池的选型、旋翼的升力、电机的选型和空气动力等相关问题。⑤自主悬停和飞行控制系统具有自驾和手动两种工作模式。在自主悬停的状态下,无人机不仅可以通过地面站的高清录像检查线路,并保留手动模式,还可以按照既定的路线进行自主导航的飞行和巡检。
2 无人机的应用分析
实际应用效果
在输电线路的巡检中,应用无人机可以实现多角度、全方位的高空信息采集,有效降低架空输电线路巡检工作的强度,减少安全隐患,促进巡检效率和质量的提高,尤其是在恶劣的'环境中,比如在铁塔打滑时,无人机可以代替人工蹬杆和走线,进而保障了电网的安全、稳定运行。另外,应用无人机可以大大降低巡检工作的成本,为生产生活用电提供保障。
可见,无人机的应用对当前电力企业的输电线路巡检工作具有重要意义。
无人机的发展前景
无人机的发展前景可以概括为以下几点:
①在高压输电线路中,可快速、准确地查找故障点,并对存在的可疑故障点进行高效、合理的巡检,是高压输电线路稳定运行的保障。
②在输电线路具体的某个路段或局部设备中,可以快速对故障进行巡检,成本低、效率高,具有较好的安全性和技术性。
③可以智能化定点悬停在输电线路金具和绝缘子的上方进行局部检测,操作简单,从而减少人工巡检的任务量和时间,尤其是在环境条件恶劣的输电线路中,无人机的优势更为明显。
④无人机所具有的陀螺稳定可见监视器和红外线成像仪设备不仅能够对输电线路起到录像和检测的作用,实现自动巡检,还能够有效解决地形巡视困难等问题,进一步降低人工巡检的潜在危险性,提高输电线路的运行质量。
3 总结
电力在现代社会发展中发挥着重要作用,是国民经济健康、稳定发展的保障。在科技的推动下,将无人机应用于输电线路巡检中,可以大大提高输电线路的运行效率和质量,并进一步提升其运行的可靠性和稳定性。因此,电力企业要加大对无人机的应用和研究力度,提升其实际应用效果。
参考文献
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[3]周海峰。无人机巡检输电线路技术的应用与分析[J].建筑工程技术与设计,2015(18):1238.
警用无人机的任务可以包括以下方面:侦察和监视:使用无人机进行侦察和监视犯罪嫌疑人的行踪和活动,收集相关情报,提高警方的反应能力和有效性。搜索和营救:使用无人机进行搜寻和营救行动,例如寻找失踪人员或营救被困者。交通管理:使用无人机监控交通拥堵情况,协助警方指挥交通,提高交通管理效率。灾害应急:使用无人机进行灾害监测和评估,提供紧急救援服务,例如洪水、地震、火灾等。边境监控:使用无人机监控国家边境,预防非法移民和恐怖袭击。警用无人机的任务要求会因具体应用场景而有所不同。
警用无人机论文的任务要求主要有:1)了解警用无人机的功能特点;2)分析警用无人机在警务中的应用场景;3)探讨警用无人机的发展前景;4)研究警用无人机在管理方面的法律法规;5)探讨警用无人机在安全防护方面的技术措施等。
警用无人机在实际应用中可以担任多种任务,以下是一些可能的任务要求:侦察监视:使用无人机进行侦察监视任务,例如在危险区域、火灾现场、交通事故现场、搜索行动等场合进行空中监视,获取关键信息并向指挥中心提供实时数据。靶标定位:使用无人机在训练场等场合中扮演靶标,为警察特战队等单位提供目标打击训练。交通管制:使用无人机对道路交通进行监控,协助警察部门对车辆违法行为进行监督和处理。物资运输:使用无人机将警察部门需要的物资,例如急救药品、特种装备等从指挥中心运送至事故现场或需要的地方。搜索救援:使用无人机对地震、洪水等灾害现场进行搜索和救援,为灾区居民提供紧急救援服务。技术侦查:使用无人机进行电子侦查、窃听侦查等技术侦查任务,协助警察部门打击犯罪活动。以上是一些可能的任务要求,实际上还有很多其他的任务可以由警用无人机完成,具体要求将取决于实际应用场景和任务目标。
用mrf,moving mesh或者动网格做。如果是mrf,moving mesh的话,在边界条件中设置转速如果是动网格的话,在udf中设置转速。 不需要合成一个面
产生升力 就像风扇 原理差不多
不是,是中文核心期刊收录《空气动力学学报》的国内外重要数据库系统国外:1. 荷兰《文摘与引文数据库》(Scopus)2. 美国国际宇航文摘(IAA)3. 俄罗斯文摘杂志(AJ)4. 美国剑桥科学文摘(CSA)国内: 1. 中国科学技术信息所的《中国科学论文统计与分析》系统 2. 中国科技信息研究所的中国学术期刊数据库(CSPD)(原数字化期刊群) 3. 清华大学的《中国学术期刊(光盘版)》 4. 北京大学的《中文核心期刊要目总览》系统 5. 中国科学院文献情报中心的《中国科学引文数据库》系统 6. 中国科协的《中国学术期刊文摘》(中、英文版)《空气动力学学报》 是中国空气动力学会主办、中国空气动力研究与发展中心主管的国家一级刊物,是一种基础性和高科技学术期刊,是全国科技期刊三个重要检索系统收录和评选出的重要核心期刊,是中宣部、国家新闻出版局、国家科委、中国科协评出的获奖优秀期刊,在全国科技期刊界特别是航空航天领域有较高的地位、作用和影响。刊物国内外公开发行,内容涉及空气动力学各领域及其相关科学。它刊载空气动力学学科的理论、技术、实验、应用研究中的最新成果最新进展,研究综述,也发表流体力学、风工程等方面的好论文。本刊还不定期地组织空气动力学领域前沿课题如分离流、涡控制、非定常效应等方面的专集,并积极开展学术讨论。
空气是动力,也是动力的媒介,更是动力的阻碍。分析研究和开发这三者之间的矛盾和统一,使人类在气动力领域有更广阔的前景,这就是空气动力学的根本。
空气动力学研究内容是飞机,导弹等飞行器在名种飞行条件下流场中气体的速度、压力和密度等参量的变化规律,飞行器所受的举力和阻力等空气动力及其变化规律,气体介质或气体与飞行器之间所发生的物理化学变化以及传热传质规律等。从这个意义上讲,空气动力学可有两种分类法:首先,根据流体运动的速度范围或飞行器的飞行速度,空气动力学可分为低速空气动力学和高速空气动力学。通常大致以400千米/小时这一速度作为划分的界线。在低速空气动力学中,气体介质可视为不可压缩的,对应的流动称为不可压缩流动。大于这个速度的流动,须考虑气体的压缩性影响和气体热力学特性的变化。这种对应于高速空气动力学的流动称为可压缩流动。其次,根据流动中是否必须考虑气体介质的粘性,空气动力学又可分为理想空气动力学(或理想气体动力学)和粘性空气动力学。
乔治·凯利是十九世纪的英国人,空气动力学之父。
誉称由来
乔治·凯利奥维尔·莱特曾说:"我们的成功完全要感谢那位英国绅士乔治·凯利,他写的有关航空的原理,他出版的著作,可以说毫无错误,实在是科学上最伟大的文献。"西方一些研究空气动力学的专家称乔治·凯利为空气动力学之父。
空气航空器构思的由来
凯利10岁那年,亲眼看见法国第一次载人气球飞行。那雀跃欢腾的热烈场面、惊心动魄的紧张时刻以及凯旋的天之骄子,都使他激动不已。这一切在他那幼小的心灵中播下了飞天的种子。他想,轻于空气的气球能升天,那比空气重的鸟儿为什么会在天上翱翔呢?于是,他开始构思重于空气的航空器。
试验经历
1792年,他开始用一种玩具作一连串的试验,这就是从中国传到欧洲的"竹蜻蜓"。
1796年,凯利在科学计算的基础上制作出第一个飞行器--相对旋转的模型直升机。
1799年,年仅26岁的凯利设计出几乎已具备现代飞机主要部件的飞行器草图。乔治·凯利把这个草图刻在一个小银盘上。小银盘的一面刻着机翼上各种作用力的说明,另-面刻着飞机草图,这个银盘现藏于伦敦科学博物馆。但困扰凯利多年的问题就是没有合适的动力,当时的蒸汽机又大又笨重,根本不可能将凯利的飞机送上天空,所以凯利这个方案仍旧以扑翼作为动力和产生升力的方式。但凯利的可贵之处在于他不满足对现有知识的掌握,而是通过不断试验来丰富自己的理论水平。
1804年凯利研究鸟的推动力,在旋转臂上试验了一架滑翔机模型。不久,他把带翼的抛射体发射到海上。几乎与此同时他还设计了一架复合式飞机,轮车上装有固定翼,在翼尖上有扑翼。
1807年,凯利研究热气发动机和另外一种采用火药的发动机。1808年,凯利研制了"旋翼"和"桨轮"飞机,并于同年设计了一架扑翼机。
1809年,凯利开始研究鱼与我们今天所说的流线型的关系,成功地制造出航空史上第一架全尺寸滑翔机并进行试飞。