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輕小型無(wú)人機(jī)在露天礦山航測(cè)存在的問(wèn)題及應(yīng)用前景

2022-10-22 09:50 性質(zhì)：轉(zhuǎn)載 作者：千里眼航空 來(lái)源：千里眼航空
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輕小型無(wú)人機(jī)在露天礦山航測(cè)存在的問(wèn)題1、電池續(xù)航性能問(wèn)題由于輕小型無(wú)人機(jī)的機(jī)身體積及承重能力有限，難以攜帶多塊電池，且目前電池的續(xù)航性能一般，如鋰聚合...

輕小型無(wú)人機(jī)在露天礦山航測(cè)存在的問(wèn)題

1、電池續(xù)航性能問(wèn)題

由于輕小型無(wú)人機(jī)的機(jī)身體積及承重能力有限，難以攜帶多塊電池，且目前電池的續(xù)航性能一般，如鋰聚合物電池，只能維持在1h左右，對(duì)于面積在10km2以上的大型礦山而言，難以實(shí)現(xiàn)一次安全覆蓋性的航測(cè)工作。一定程度上，增加了航測(cè)的工作量，且多個(gè)架次需要航測(cè)路線的局部重疊，造成了不必要的浪費(fèi)。

2、測(cè)量精度控制問(wèn)題

露天礦山測(cè)量期間，影響輕小型無(wú)人機(jī)航測(cè)精度的因素較多，主要與獲取影像的清晰度、傳感器的類(lèi)型、像控點(diǎn)布置等有關(guān)。由于露天礦區(qū)開(kāi)采區(qū)域的環(huán)境復(fù)雜多變，導(dǎo)致控制點(diǎn)的布設(shè)存在一定的難度，且受環(huán)境及車(chē)輛的干擾強(qiáng)，一定程度上導(dǎo)致獲取的圖像及信息的精度不高，對(duì)于后期的儲(chǔ)量計(jì)算及生產(chǎn)調(diào)度指揮有一定的影響。

此外，傳感器的類(lèi)型及靈敏度情況，也是影響航測(cè)精度的一大因素。數(shù)碼相機(jī)、三維激光掃描儀、激光雷達(dá)等，受制于露天礦山測(cè)量的目的，在選取時(shí)，應(yīng)進(jìn)行綜合分析。且無(wú)人機(jī)航測(cè)中，單一的傳感器的應(yīng)用效果并不能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

3、測(cè)量數(shù)據(jù)處理問(wèn)題

目前，無(wú)人機(jī)航測(cè)平臺(tái)多樣，均需要配套的專(zhuān)用軟件和硬件系統(tǒng)，測(cè)量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理軟件的兼容性差，故在數(shù)據(jù)分析和處理過(guò)程中，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的分類(lèi)輸入，導(dǎo)致數(shù)據(jù)處理的前期準(zhǔn)備和后期分析工作繁瑣，數(shù)據(jù)耗時(shí)長(zhǎng)，專(zhuān)業(yè)性要求較高。如何能有效統(tǒng)一、簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)輸入、輸出的過(guò)程和標(biāo)準(zhǔn)，是提高航測(cè)數(shù)據(jù)處理效率的重要方面。

輕小型無(wú)人機(jī)露天航測(cè)的發(fā)展前景

1、礦區(qū)勘查與規(guī)劃設(shè)計(jì)

輕小型無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)可對(duì)存在安全隱患的區(qū)域進(jìn)行測(cè)量，而且測(cè)量效率高、成本低。搭載單反相機(jī)的固定翼無(wú)人機(jī)，幾個(gè)架次就可以完成礦區(qū)及其周邊的地形地貌特征的測(cè)繪。進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)后處理，可獲得航測(cè)區(qū)域的三維或者二維地圖，直接服務(wù)于露天礦山的前期勘探測(cè)量、礦區(qū)生態(tài)環(huán)境調(diào)查、礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用方案編制和露天礦山規(guī)劃設(shè)計(jì)等。

2、礦山生產(chǎn)計(jì)劃編制與現(xiàn)場(chǎng)管理

輕小型無(wú)人機(jī)航測(cè)可實(shí)現(xiàn)大型露天礦山的全覆蓋三維建模，獲取整個(gè)礦區(qū)的實(shí)景全貌，及時(shí)更新地形地貌，此是生產(chǎn)計(jì)劃編制和施工現(xiàn)場(chǎng)管理的技術(shù)基礎(chǔ)。可以及時(shí)而準(zhǔn)確地了解礦區(qū)的宏觀采場(chǎng)現(xiàn)狀，如開(kāi)采平臺(tái)的位置、范圍及空間關(guān)系等，掌握礦區(qū)道路及排土場(chǎng)的空間分布關(guān)系等，亦可對(duì)重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行進(jìn)一步的高精度航測(cè)，為礦山生產(chǎn)計(jì)劃編制與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備布置提供依據(jù)，保證長(zhǎng)期生產(chǎn)計(jì)劃與短期配礦得以良好地實(shí)施。

同時(shí)，可進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)度與管理，例如礦山臨時(shí)道路的規(guī)劃與設(shè)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃執(zhí)行情況檢查與糾偏、各平臺(tái)采剝作業(yè)的計(jì)量與管理等，有利于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度員落實(shí)生產(chǎn)計(jì)劃、合理安排施工設(shè)備，使得現(xiàn)場(chǎng)管理決策更加科學(xué)化、合理化。

3、復(fù)雜地形測(cè)量與工程計(jì)量

露天礦山的復(fù)雜地形區(qū)域及存在安全隱患的區(qū)域，例如高陡邊坡區(qū)域、塌方區(qū)域、地下存在不穩(wěn)定采空區(qū)的區(qū)域等，可選擇高精度的無(wú)人機(jī)航測(cè)方案進(jìn)行精確測(cè)量，快速精確獲取復(fù)雜區(qū)域、危險(xiǎn)區(qū)域的地形數(shù)據(jù)，生成特定區(qū)域的三維數(shù)字模型，為制定針對(duì)性的施工方案和技術(shù)措施奠定基礎(chǔ)。在露天礦山工程計(jì)量方面，輕小型無(wú)人機(jī)航測(cè)系統(tǒng)可有效進(jìn)行工程量的圈定與計(jì)量，耗時(shí)較短，精度較高，極大改善了工作環(huán)境，并提高了工作效率。

4、礦山安全監(jiān)管

輕小型無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)測(cè)量效率高、精度高、性?xún)r(jià)比高，且無(wú)需接觸危險(xiǎn)區(qū)域就可以獲得高陡邊坡周邊和排土場(chǎng)全域的地形地貌信息，遠(yuǎn)程踏勘分析高陡邊坡和排土場(chǎng)的局部開(kāi)裂與滑塌情況，而且所有測(cè)量數(shù)據(jù)的可視性非常好，為科學(xué)合理地研究對(duì)策與方案奠定基礎(chǔ)。

另外，借助高效、高精度的航測(cè)手段，可獲得采場(chǎng)與多個(gè)排土場(chǎng)的空間位置關(guān)系、排土場(chǎng)的堆積形態(tài)、堆積范圍變化等數(shù)據(jù)，及時(shí)而精確地反饋排土場(chǎng)的技術(shù)參數(shù)，從而對(duì)排土場(chǎng)進(jìn)行排土管理與安全監(jiān)控。同時(shí)，可通過(guò)對(duì)排土場(chǎng)進(jìn)行定期的間歇性航測(cè)，對(duì)比兩期或多期的航測(cè)結(jié)果，分析排土場(chǎng)堆積體的形態(tài)變化與發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)排土場(chǎng)的滑塌等安全隱患進(jìn)行監(jiān)控與預(yù)警。

5、礦區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)控與閉坑管理

在礦山開(kāi)發(fā)的全生命周期，都可以應(yīng)用無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)效率高、成本低、非接觸測(cè)量安全性高的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行露天礦山及其周邊的生態(tài)環(huán)境監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能的生態(tài)環(huán)境影響，從而制定環(huán)境保護(hù)措施和方案。隨著國(guó)家綠色礦山建設(shè)的不斷推進(jìn)，露天礦山的復(fù)墾復(fù)綠也是礦山生產(chǎn)和閉坑階段的重要內(nèi)容，可利用無(wú)人機(jī)攜帶專(zhuān)業(yè)化的傳感器，達(dá)到確定復(fù)綠范圍及植被生長(zhǎng)情況等的目的。同時(shí)，搭載不同的傳感器，可實(shí)現(xiàn)區(qū)域與植被生長(zhǎng)情況的統(tǒng)一調(diào)查，分析植被的高度、存活率等，對(duì)露天礦山的復(fù)綠工作極為有利。

雖然輕小型無(wú)人機(jī)在電池續(xù)航、圖像數(shù)據(jù)精度及數(shù)據(jù)處理的不兼容性等問(wèn)題，一定程度上制約了在露天礦山航測(cè)方面推廣應(yīng)用。但是無(wú)人機(jī)航測(cè)技術(shù)可較好地生成露天礦山的三維地形地貌，分析礦區(qū)植被覆綠范圍及生長(zhǎng)狀態(tài)等，同時(shí)也可用于礦區(qū)滑坡等危險(xiǎn)源的標(biāo)識(shí)及監(jiān)控。相比于傳統(tǒng)的工程量計(jì)算方法，其具有較好的優(yōu)勢(shì)。

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南京千里眼航空科技有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)：千里眼航空）成立于2016年3月，是致力于工業(yè)級(jí)無(wú)人飛行器控制系統(tǒng)及無(wú)人機(jī)反制系統(tǒng)解決方案的研發(fā)和生產(chǎn)商。通過(guò)持續(xù)的創(chuàng)新，千里眼航空為無(wú)人機(jī)工業(yè)、無(wú)人機(jī)反制系統(tǒng)以及無(wú)人機(jī)航拍應(yīng)用提供性能強(qiáng)、體驗(yàn)佳的革命性智能飛控產(chǎn)品和解決方案。

截止至2019年，千里眼航空榮獲江蘇省科技創(chuàng)新省級(jí)先進(jìn)單位、高新技術(shù)企業(yè)等多項(xiàng)企業(yè)資質(zhì)榮譽(yù)。取得了9001質(zhì)量體系認(rèn)證、環(huán)境體系認(rèn)證、健康體系認(rèn)證等企業(yè)相關(guān)認(rèn)證，在完善了企業(yè)整體構(gòu)架的同時(shí)加強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)建設(shè)，努力進(jìn)行研發(fā)生產(chǎn)和項(xiàng)目申報(bào)，其中獲得新型發(fā)明專(zhuān)利8件，軟件著作權(quán)17件，涉及領(lǐng)域包括無(wú)人機(jī)各部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電路系統(tǒng)、飛行穩(wěn)定、無(wú)線通信及控制系統(tǒng)等，被南京市棲霞區(qū)政府評(píng)為精神文明建設(shè)先進(jìn)單位。技術(shù)團(tuán)隊(duì)不斷壯大，積累科技技術(shù)成果，在2019年取得了武器裝備質(zhì)量體系認(rèn)證，并認(rèn)定為國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)。

千里眼航空經(jīng)營(yíng)的無(wú)人機(jī)吊艙云臺(tái)、巡檢無(wú)人機(jī)、植保無(wú)人機(jī)、測(cè)繪無(wú)人機(jī)、無(wú)人機(jī)攔截系統(tǒng)等產(chǎn)品廣泛用于巡檢系統(tǒng)、空地遠(yuǎn)程視頻傳輸、勘探測(cè)繪、農(nóng)業(yè)林業(yè)、社會(huì)安保、搶險(xiǎn)救災(zāi)、應(yīng)急消防、應(yīng)急通訊、公安技偵等領(lǐng)域。

千里眼航空以高質(zhì)量的產(chǎn)品、優(yōu)良的服務(wù)、合理的價(jià)格，致力成為優(yōu)異的綜合型企業(yè)，為廣大用戶(hù)提供完善的服務(wù)。

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