无人机航空摄影在电力工程中的运用

无人机航空摄影在电力工程中的运用

张宣1庄浪2白阳3吴雅萍4姚新科5

1、南京工程学院电力工程学院211167;2、南京工程学院机械工程学院211167;3、南京工程学院电力工程学院211167;4、南京工程学院经济与管理学院211167;5、南京工程学院自动化学院211167

摘要:本文通过无人机航空相机在电气工程中的应用，分析了无人机空气测量在电气工程中的应用问题，提出了无人机技术应用的基本原则，即无人机的最佳工作环境、关键工作环境和关键工作环境。先阐述了无人机航空摄影测量技术的先进性；之后结合当前电力工程测量的特征，进一步介绍了该技术的实际应用情况。从本次研究结果可知，现阶段无人机技术能够满足电力工程测量需求，并且具有快速响应能力等优点，在技术、精准度等方面均具有先进性，应该在更多地区做进一步推广。

关键词:无人机；航空摄影测量技术；电力工程测量

前言

电气工程测量工作量很大，传统的劳动力测量总是效率低下和不准确，这影响了工作的进行。无人机飞行平台是一架自动驾驶的飞机，配备数码照相机作为传感器，能够向工程测量部件提供更准确的数据，纠正传统手工测量的缺陷，并改进因此，在我国电力工业迅速发展的背景下，更好地了解无人驾驶航空器的航空摄影技术的使用。

1无人机航空摄影测量技术的先进性

无人机航空摄影测量技术的实质是利用无人机采集目标区域的图像信息。该技术通过机载计算机系统和数码相机，利用无线遥感技术完成对目标区域相关图像信息的控制和实时传输到基站。与传统技术相比，无人机航空摄影测量技术具有先进性，主要表现在以下几个方面：（1）具有快速响应能力。在电力工程测量过程中，无人机始终保持相对较低的飞行高度。这种飞行方式适应性强。一方面减少了天气因素对无人机飞行的影响；另一方面，无人机本身对起降平台没有特殊要求，大部分空间都能满足。同时，文献[1]也认为，与其他类型的测量设备相比，无人机具有良好的适应性，空域应用方便、维护管理方便，也能满足大多数项目的要求。通常无人机的准备时间很短，通常只需要10到15分钟，这节省了大量的时间，有助于提高测量效率。（2）安全性和灵活性。无人机（UAV）机身小，不需要设置专门的场地，可以满足不同场景的需要，可以在各种环境下完成信息采集。目前，我国电力工程普遍处于地形条件不理想的环境中。如果是人工探查，可能会有人员伤亡。无人机可以完全忽略这一问题，避免在危险环境中工作的工人是可行的。

2无人机航空摄影测量技术手段研究

2.1无人机摄影测量技术要点

在电气工程中使用的无人驾驶航空器测量中使用的摄影测量技术主要涉及以下方面：（1）测量区域的规划。在正式测量之前，这一测量的目标区域由操作者确定。例如，吉林省电力研究所已将“无人驾驶航空器”的测量范围扩大到完全覆盖整个目标地区，严格遵守电力工程项目的要求。多栅极勘探区各为矩形，使得无人驾驶航空器能够在勘探期间严格按照栅极分布进行勘探。对于其他单位，测量区域的规划允许根据P的环境规划测量区域。电气工程路线是根据省级电气和技术研究所的成功经验实施的，以避免泄漏。同时，目前无人机的规模很小，因此无人机无法长途飞行。为了解决这一问题，工作人员应特别注意无人机飞行的效率，仔细规划每架无人机的飞行路线，并避免无人机区域之间的干扰。无人驾驶航空器ESURE和降低项目措施的效率。文件[2]在有关问题的研究中指出，机器之间的交叉飞行应设计成确保摄影质量，但也应考虑到P型无人驾驶航空器飞行时间的差异。我们防止某些位置被忽略

2.2实证研究

2.2.1案例简介

空中拍摄无人驾驶航空器的技术被用来测量某一区域的电力，主要目的是进一步分析该分项目场地周围5.0公里区域的地球环境，并最终提供科学参数。区域规划、环境保护等方面的效益。总的来说，研究区位于山区，平均高度为155.3±6.6米；电气工程项目周围的森林密度很高，地形条件不佳，情况更糟。很难进行人工测量。

2.2.2航空摄影

在本次项目中，所采用的无人机航空设备满载27kg，使用LT无人机低空摄影系统，系统内设有数码相机，焦距调整为35mm，有3600万成像像素，相元大小为4.8μm。为了保证航空摄影质量，将整个测量区域做分区处理，共分为两个小分区，其比例尺分别为1：1000、1：2000。

2.2.3像片测量控制

（1）确定控制点。在布点时采用区域网布点方案，在勘测边缘增加像控点，在1：1000分区内按照航线确定10条基线，周围一条基线的跨度点长，所以设置20个像控点；在1：2000比例尺分区内，按照航线确定12条基线，设置53个像控点。（2）布设检查点。在1：1000分区内设置6个检查点，在1：2000分区内设置12个检查点，保证空三加密成果。

2.2.4影像数据处理

为了保证影像数据处理质量，采用先进的空三加密与INPHO数字系统，主要的数据处理内容包括：（1）空中三角测量。采用相对定向的MATCH模块实现全自动提取连接点的方式，在确定自由网平差后，Sigmal收敛值小于一个像素，所以像点构网的强度水平良好，像片连接点可以均匀分布在测量空间内，这样通过对后续的像控点数据进行评估，就能完成定向工作[3]。（2）畸变差纠正。在本次项目中，无人机中所装置的数码相机无测量功能，因此在测量过程中经常会出现成像畸变差问题，影响了测量结果精准度。针对这种问题，需要通过畸变差纠正的方法，通过相机检验校正参数的方法，从像片中获得理想的数据资料。

2.2.5成果评价

为了保证测试结果的精准度，在无人机航空拍摄摄影结果精度测量过程中，在侧区内随机抽取50个平高监测点对测量结果进行评价，并通过建立数字高程模型，进一步判断无人机测量结果。

3结论

电气工程项目的测量要求采用无人驾驶航空器拍摄方法。从长远来看，无人驾驶航空器的空中摄影测量技术将不断改进，从而更好地满足工程项目测量的需要。并推广电气技术。