刘瑞敏 李永刚

摘   要：当前电子技术的快速发展，小型无人机在飞行品质、续航能力等各个方面取得了非常重大的突破，成为当前航空遥感发展过程中的重要手段，在遥感界具有非常好的应用前景。本文重点对无人机航测技术及其在电网工程建设当中的应用进行分析研究，以供参考。

关键词：无人机  航空摄影  输电线路

1  無人机航测技术的发展背景和在电网工程建设中应用的意义

我国幅员辽阔，人口众多，各电压等级的电网在全国都有分布，为了符合智能电网建设的具体需求，需要重点加强现状电网、拟建电网、在建电网的设计、施工、运行控制，形成三维的数字化管理，在此过程中需要对遥感影像进行更新，获取电网工程的遥感影像。

传统航测技术在实际应用的过程中，主要针对生态环境调查、长距离输电线路以及大范围土地资源普查。在操作的时候，具有监测和评估的作用，需要通过高空长航程的大中型飞机平台，搭载专用的航摄仪，以机场为基地来进行起降，在天气方面具有较高的要求，实际应用时成本也较高，机动性差而且周期长，尤其在一些工矿企业、村庄、城镇等范围进行航测的过程中会受到较大的限制，特别是一些面积在50km2以下的长度较短的现状区域和面状区域当中，无法实现高分辨率、低成本的遥感数据获取，而无人机航测系统通过无人飞艇、无人机等在距离地面2000m以内的高度范围之内，搭载各种传感器和航测设备进行飞行。低空摄影和传统航空摄影相比，成本低而且快速机动，可以在云下摄影，受到天气因素的影响相对较小，成像时分辨率高，而且比例尺大，符合发展的具体需要。进行低空遥感产业的发展，不单单可以符合一定范围内的数据获取需要，还能够对我国航空遥感体系进行完善，进一步改进地理空间数据的获取和处理能力，加快高分辨率遥感数据在各国家领域当中的应用。

2  无人机摄影测量系统组成

无人机测绘遥感系统主要是飞行控制系统、地面运输及保障系统，无人机飞行平台、传感器等各部分组成的。当前我国的飞行平台发展较为成熟，已经出现了双发型无人机、垂直尾翼型无人机等。由于无人机的载荷能力相对较弱，无法搭载一些专业的航测设备，因此搭载的主要是一些高端的单反数码相机。无人机控制系统主要包含了姿态控制设备、气压计、高度计、自动驾驶仪、GPS导航等。GPS是非常重要的一种技术，通过GPS导航对定点曝光技术进行应用，可以有效地获取高分辨率的图片。对地面监控系统进行分析可以发现主要由维护系统监控软件和通讯系统的各部分组成。在实际应用的过程中可以有效地指导飞行平台在飞行过程中的姿态，并且对获得的数据进行处理。

3  无人机摄影系统应用的优势

无人机摄影系统具有非常明显的优势，在实际应用过程中不需要机场进行起降，通常只需要使用一段较为平整的公路和草地就能够完成起降，并且可以在低空下作业，不会受到云层的干扰，获得的影像分辨率较高可以达到0.05～0.5m之间，整个系统具有较高的集成度，可以在运输车辆当中进行装载，也能够在航空和铁路上托运，方便全国范围内进行操作，整体运行过程中成本较低，而且不会消耗大量的人力对系统进行维护。在实际测量的过程中使用的数码相机和传统航测相机比，幅面小的多，在航测面积方面不会很大。无人机测绘遥感系统在运用的过程中，可以在地面监控站的引导下进行操作。通常监控范围可以达到20km左右，另外飞行平台最大滞空时间可以超过2h，为了确保能够飞回起飞点，一般会预留20min的滞空时间，在实际操作过程中作业时间可以达到1.5h。

4  无人机摄影测量在电网工程建设中的应用

当前小型航空系统由于成本低，响应速度快，而且机动灵活，逐步开始得到广泛的应用，和普通航空遥感以及卫星遥感形成共同发展的局面，特别是在电网重大自然灾害响应以及输电线路走向规划等各方面遥感的过程中，无人航测系统具有不可忽视的作用。

4.1 电网应急救灾

我国是一个自然灾害多发的国家，由于灾害导致的直接经济损失就达到了2000亿元，灾害发生时需要进行应急处置，让经济损失降低，在此过程中通过无人机进行航测以及应急救灾能够及时减少灾害对电网的影响，可以快速将电网恢复，因此国家电网公司还设立了相应的应急救灾指挥中心，通过无人机摄影测量等技术来进行电网的灾后检查。

在出现灾害时，需要获得灾害地区电网的高清晰影像，第一时间通知应急救灾中心，而如果使用普通航飞或者卫星拍摄等方式，无法在恶劣的条件下获得第一手的灾区高分辨率影像，通过无人机低空遥感系统可以获得较为准确的信息，为国家电网应急指挥中心进行灾害评估和重建电网提供技术支持。

4.2 输电线路走廊规划

在大型水电站或者相关工程出线走廊规划的过程中，通过无人机航测技术能够有效地在特定区域内进行航空摄影，整体化地对区域走廊通道进行规划，弥补视线不足受到的影响，另外还可以对各种规划因素和环境因素进行充分的考量，协调各工程的共同发展，通过有限的通道资源，保证区域规划的合理性和线路走向的稳定性。

4.3 地形图测量

无人机航测还可以获得一些成图比例尺合适的高清图像，在电网可行性研究设计的阶段，可以通过高程控制的方式来获得精度较高的地形图，为后期的站点布设和线路走向打下坚实的基础，以便更好地提高效率，减少劳动量。

5  展望

无人机摄影技术在电网建设和维护过程中进行应用具有较好的效果，在操作的过程中系统总体运行成本较低，在站点选址、应急抢险以及出线走廊规划等多方面应用具有更很大的帮助，而且尤其适合在一些南方多雨区域进行小面积航测，然而无人机也会出现航摄面积小、飞行时间短等缺点，因此一定要注意积极加强改进，通过技术的革新解决出现的问题，符合输电线路断面图的精度发展需要。

6  结语

总而言之，随着科学技术的发展，无人机航空摄影技术逐步在电力行业当中得到广泛应用，形成完善的作业模式和技术规划，解决当前航测过程中出现的问题，与常规航空摄影互为补充，可以为我国电网的建设提供更大的方便。

参考文献

[1] 李伟.无人机航测和三维设计在输变电工程中的应用[J].中国战略新兴产业，2017（48）：123-134.

[2] 唐少杰.差分GPS在无人机航测遥感及摄影测量中的应用研究[J].智能建筑与智慧城市，2017（11）：110-111.

[3] 汤坚，杨骥，宫煦利.面向电网巡检的多旋翼无人机航测系统关键技术研究及应用[J].测绘通报，2017（5）：67-70.