无人机巡线应用报告

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第一篇：无人机巡线应用报告

DT无人机电力巡线方案

一、我国电力线发展现状和无人机巡线技术现状

随着我国经济快速发展，对能源的需求越来越大，超高压大容量电力线路正大幅扩建。到2020年，中国将建成15个特高压直流输电工程，并成为世界上拥有直流输电工程最多、输送线路最长、容量最大的国家。 随着输电高压等级的不断提高和输送线路长度的不断增长，输电线路巡线作业的安全、稳定、高效运行越来越重要。而输电线路跨区域分布，点多面广，所处地形复杂，自然环境恶劣，输电线路设备长期暴露在野外，受到持续的机械张力、雷击闪络、材料老化、覆冰以及人为因素的影响而产生倒塔、断股、磨损、腐蚀、舞动等现象，这些情况必须及时得到修复或更换。购买请到北京天力发集团。

传统的人工巡线方法不仅工作量大而且条件艰苦，特别是对山区和跨越大江大河的输电线路的巡查，以及在冰灾、水灾、地震、滑坡、夜晚期间巡线检查，所花时间长、人力成本高、困难大，某些线路区域和某些巡检项目人工巡查方法目前还难以完成。利用无人机飞行器进行电力巡线已成为国内外电网运维单位的共识。

而目前可用于电力巡线应用的无人机种类有，直升机，多旋翼，固定翼三种，而无人直升机同时机械结构复杂、保障要求高、旋翼危险、对操作人员的要求相应比较高，危险性比较大，存在一些安全问题，并且成本稍高。所以操作更为简单，更为安全且经济性好的中小型电动固定翼和多旋翼无人机越来越受到业界的青睐。

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二、DT系列固定翼无人机在电力巡线领域应用

1、DT无人机特点

法国Delair-Tech生产的 DT系列工业级无人机速度快，巡航半径大，滞空时间长，携带方便、操作简单、反应迅速、载荷丰富、起飞降落对环境的要求低等特点。适用于对输电线路走廊内的树木生长、地理环境、交叉跨越等情况的整体普查及灾害救援期间的灾情调查等的巡检 。可以轻松巡查100-150km，成本低廉，且安全性好。

2、DT无人机配置种类有

按型号分为：DT18和DT26X两种机型，根据不同传感器和天线配置不同可以分为长航时测图型、长距离实时监控型、农业型、无需外业布相控高精度勘测型、全天候实时摄影型、长距离激光测距型。

2.1长航时测图型和无需外业布相控高精度勘测型DT无人机，通过搭载高分辨率相机可以进行图像采集，经过后处理软件拼接、寻找同名点和空中三角测量以提取地表高程数据(DSM)，高压线路及特定目标的提取和三维重建，进行相对距离的计算域预警。

用户可以通过软件查看线路走廊的三维地形、线路及其下地表的纵横刨面图、正射影像图、物体与线路的距离图，以及影像与距离预警和成图，危险区域一目了然，并可以输出距离线路一定距离的危险点。用户也可以直接在图像上量取任意两点间的真实距离，或者从刨面图中准确量测感兴趣地物与线路的距离，也可以对危险点进行地理定位以及从影像图中了解实地情况。

图4 DSM和三维模型叠加图

图5 DSM和三维模型叠加图

2.2长距离实时监控型和全天候实时摄影型可挂载RGB摄像头，获取高精度的摄影，可以用于电力线路灾情监控和电力线路日常巡视。

电力线路灾情监控是在发生故障后及时进行，巡视区段为发生故障的区段或全线，根据灾情或保护动作情况预先判断故障点可能发生的路线段，

DT无人机以最快的速度直飞可能发生的事故地点，用最短的时间发现故障点，并在故障点附近进行盘旋飞行，实现对故障疑似地段进行精细巡检。

图6 DT26X无人机搭载高分辨率摄像机巡线

2.3、长距离激光测距型可挂载的激光雷达传感器，具有扫描速度快，35万/秒，扫描精度高，距离精度达到10mm，是世界先进的激光扫描技术(RIEGL技术)。DT26X-LIDAR无人机是航空高精度测绘技术和先进无人机控制技术进行输电线路环境定量化测量和定性化分析预警的全新巡线系统。可以应用于电力巡检作业，实现输电线路精细化巡检作业，对故障和缺陷进行更加准确的判断和定性。可实现长输线路的高精度通道测量、线路杆塔的塔倾和沉降检测、线路垂弧预警及线路周围树木、山体、地质灾害对线路的威胁预警。可有效做到定量检测、提前预防，避免输电线路故障的发生，为线路的安全运行保驾护航。

图6 DT26X无人机搭载LIDAR巡线成果

第二篇：总结报告—《无人机在交通领域的应用》

无人机在交通领域的应用

一、无人机简介

无人驾驶飞机 (英文缩写:Unmanned Aerial Vehicle)是一种以无线电遥控或由自身程序控制为主的不载人飞机。它的研制成功和战场运用，揭开了以远距离攻击型智能化武器、信息化武器为主导的“非接触性战争”的新篇章。

与载人飞机相比，它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点，备受世界各国军队的青睐。在几场局部战争中，无人驾驶飞机以其准确、高效和灵便的侦察、干扰、欺骗、搜索、校射及在非正规条件下作战等多种作战能力，发挥着显著的作用，并引发了层出不穷的军事学术、装备技术等相关问题的研究。它将与孕育中的武库舰、无人驾驶坦克、机器人士兵、计算机病毒武器、天基武器、激光武器等一道，成为21世纪陆战、海战、空战、天战舞台上的重要角色，对未来的军事斗争造成较为深远的影响。

一些专家预言：“未来的空战，将是具有隐身特性的无人驾驶飞行器与防空武器之间的作战。”但是，由于无人驾驶飞机还是军事研究领域的新生事物，实战经验少，各项技术不够完善，使其作战应用还只局限于高空电子及照相侦察等有限技术，并未完全发挥出应有的巨大战场影响力和战斗力。因此，世界各主要军事国家都在加紧进行无人驾驶飞机的研制工作。根据实战的检验和未来作战的需要，无人驾驶飞机将在更多方面得到更快的发展。

二、无人机的优势

1. 更强的机动性——近代，战斗机内人体忍耐力会限制军队在快速行动期间利用飞机集中人员的数量，而无人战斗机消除了这一瓶颈，从而使得机动性大幅提高。

2. 重量更小——重量可以影响很多方面，如续航时间、加速、有效载荷等。毕竟驾驶舱内的一两名飞行员及所有物品会有很大的重量。 3. 更好的空气动力——不需要驾驶舱顶蓬。

4. 环境感知——利用无人战斗机能够在地面上构建虚拟座舱，这比飞机上安装任何装置都有效。而且，对于执行制空任务而言，环境感知是很重要的，而空空作战并不需要在实际飞机上进行侦察。

5. 不会让相关人员疲劳——地面飞行员可以控制他们的无人战斗机，执行任务时更舒适，更灵活。

6. 耗资更低——飞行部队耗资更低。所有的人机互动装置、生命维持、弹射座椅等会需要很多资金，但如果是无人战斗机，就仅需要人机交互装置，而且许多无人机可以共用一个，更低价，无需承受所有的压力。相关人员只需与无人战斗机进行通信，而且飞机中已经有一些通信方式，所以不会有大的变化。

7. 让飞行员远离危险——无人战斗机能够挽救飞行员的生命。训练飞行员的成本很高，而且很难迅速进行替换。

8. 无人战斗机能够开展远程超视距外空对空攻击以及视距内近程作战，而且无人战斗机成本低、数量与质量相当并且有可能用于与敌军同归于尽的战术中。

a) 无人机参与城市交通管理，以航联网为平台，其有以下优势：

居高临下一一无人机可以鸟瞰地面车流实况，有利于交管部门掌握全局，通盘指挥和正确疏导。与载人通用飞机、载人直升机相比，无人机可以飞得更低，更接近肇事车辆和人员，观察得更加清楚。

大范围 一与出动多辆警车执行任务相比较，无人机可以低空飞行、路径短、速度快、变换视角灵活、活动范围大，有利于交通管理部门快速、高效地控制局面。

长留空一一与载人通用飞机、载人直升机相比，无人机的留空时间长，可以进行长时间的城市交通巡逻飞行，这对锁定目标区域时无人机承担长时间的搜寻任务非常适合。

高效率一一无人机的地勤和机务准备时间短，可随时出动，与载人通用飞机、载人直升机，或其他交通工具相比，具有低投入、高效益的特点。

低风险一一在参与城市交通管理过程中，无人机能够在灾害天气或者受污染的环境下执行高危险性的任务等。实践表明，无人机在沙尘暴探测，化学品污染、放射性污染监测方面，确实具有比载人通用飞机、载人直升机，或其他交通工具无可比拟的优势。

航联网——与其他传统飞行器比较，航联网使得无人机可以在线使用。无人机在选择应用软件和系统后，发挥出“一架抵多架”的功能;航联网使无人机系统集成度高、智能化高、综合效率高;航联网为无人机标准化、通用化、系列化设计留有空间，能够根据需要进行升级，提高品质，增加功能;航联网使无人机多用途平台安稳性好、实用性强;航联网使得无人机达到“绿色低碳一环保”标准，并引领航空科技进步。

以少替多一一无人机在参与城市交通管理中能够以较少的架数代替较多的地面警力完成同样的任务，有助于节省人力和降低勤务成本。

机动灵活——在参与城市交通管理中无人机既能够飞行在高速道路和桥梁道路之上，又能穿行在高楼大厦之间，甚至可以穿过隧道进行事故现场的勘查和取证，表现出特有的灵活性和机动性。

应急救援一一在遇到地震、洪灾、海啸、暴雪等自然灾害时，地面交通全部瘫痪，有人驾驶飞机和直升机进入存在危险，无人机可以立即出动，深入现场观察实况，投入航拍，搜索人员、建立通信中继，空投急救药品抢救伤员。

治安防范——无人机在参与城市交通管理时，既能对肇事逃逸车辆紧追不合取证，又能对肇事逃逸者预先警告，然后择机应对，采用施放催泪瓦斯、投射捕捉器等手段。

三、无人机在交通方面的应用

无人机在城市交通管理领域有着实际需求。目前，我国大、中城市普遍存在道路拥堵和交通管理不善的问题。据统计，仅l5座城市每天经济损失就达l0亿元。无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。

Satellite Augmentation Systems Law Enforcement & Disaster Operations Fire Detection and Firefighting Management Border & Costal Patrol and Monitoring Homeland Security Air Traffic Control support Digital Mapping & Planning/Land Management Precision Agriculture and Fisheries Communications and Broadcast Services Search & Rescue Environmental Research & Air Quality Management/ Control 1. 无人机在交通监控中的应用

2003年，美国国家交通研究中心(V0 lP eCent er)联合美国运输部研究与特别项目管理委员会、全国遥感研究大学联盟，发起专门研讨会， 探讨无人机用于交通监控的机会以及 制度化方面的障碍等问题。研究者一致认为， 使用无人机进行交通监控、实时交通信息的采集和发布具有很大潜力。目前，研究中的交通监控无人机主要以旋翼式为主，因其能方便地在悬停在空中某一位置，采集各类交通数据。

2. 低空对地运动车辆检测与运动特性分析

空对地视频交通监控以其直观、方便和价格低廉等特点，日益受到智能交通领域研究者的高度重视。其核心在于使用安装在无人机等浮空平台上的摄像机感知交通场景，通过关键技术的研发，检测出地面运动车辆等交通对象，并估计它们的运动状况，从而达到智能化道路交通管理、减少交通事故的目的。

3. 当发生交通事故需要现场处理时。无人机可以在第一时间赶到，并且进行航拍、录音取证和交通疏导。

4. 路况监测。可以利用无人机对某个地区进行适时航拍，以获取车流统计数据，从而分析交通状况，分析造成该路段交通拥堵的原因。经过一段时间的连续监测，从车流变化中摸索出的规律可以为交管部门进行交通的实时疏提供依据。 5. 城市交通规划。在交通运输领域，无人机遥感技术在信息获取、快速处理等方面有技术优势。现在，无人机三位数字航拍的照片不仅清晰，而且宽幅，立体直观，能够用于城市交通规划，进行宏观分析与决策研究，合理控制流向和流量、停车场数量及分布、地铁站换乘、轻轨站衔接、轮渡站设置、隧道交通分流，事先部署综合应急保障措施，减少堵塞，确保畅通。

四、无人机在交通方面应用前景

1、 无人机图像融合技术在空中交通管理领域的应用。

2、 医疗救援。未来无人机具备运输功能，当城市交通事故导致人员伤亡时，可以利用Med无人机抢救伤员。

3、

第三篇：无人机农业保险应用

【新领域】无人机“加盟”农业保险

地理信息技术与保险业的结合由来已久，尤其在国外更是有了长足发展，例如寿险、产险、农业保险等各方面都有地理信息技术的支持，而国内保险与地理信息技术的合作节奏要明显落后许多，不过喜人的是看到了现在有许多尝试正在进行，例如由中华联合财产保险股份有限公司与国家农业信息化工程技术研究中心共建的“农业保险地理信息技术联合实验室”(简称“实验室”)，旨在“引入遥感和地理信息技术，破解农业保险发展技术难题。”本期《3S新闻周刊》编辑团队将走进国家农业信息化工程技术研究中心，跟随遥感技术部主任杨贵军博士细数农业保险与地理信息技术的“前世今生”。

农业保险与地理信息技术

农业是国民经济的基础，同时又是一项具有生命周期的生产活动，易受到地理和气象条件的制约。由遥感、地理信息技术、全球定位技术组成的3S技术成为了人类对地观测的新手段，极大地扩展了人类的视觉和触觉。其中农业是遥感最重要和最广泛的研究应用领域之一，从早期的土地利用和土地覆盖面积估测研究，到农作物大面积遥感估产研究，目前已可以利用3S技术集成对农作物长势的实施诊断研究、农情监测、草地产量估测以及森林动态监测等多层次和多领域;遥感技术和计算机技术的发展及应用，使农业生产和研究从过去的粗放经验式管理进入到定量化精准决策的阶段。

随着2012年《农业保险条例》的颁布，本着健全政策性农业保险制度的目的，需要在农业保险中引入现代科学技术来衡量、规范农业保险中的理赔范围、责任界定等。由于遥感在农业领域的应用很深，因此遥感与农业保险结合就是自然而然的事。杨博士介绍，实验室的成立背景就是为了减少保险核验过程中的误差率。早在2012年山东遭受了台风“达维”的侵袭，利津和陵县均受灾严重，受灾面积较大;当时中华联合财产保险股份有限公司山东省分公司抽调了200多人来调查灾情，但是受灾过后两个月都没有调查完。因此就求助于国家农业信息化工程技术研究中心，希望利用遥感技术来进行受灾面积核查，减少人工成本和时间成本。

“在洪涝等重大灾情过后，遥感技术可以很迅速地得到受灾面积及受灾程度，因此我们利用灾情爆发前后的卫片数据等进行分析，历时两周就做出了结果，包含整个区域的受灾面积和损失程度;然后集结山东省分公司、地方农业局两个单位的专员去现场抽样核查，准确率相当高。”杨博士表示“尤其是在绝产区域，我们通过重点抽样调查，准确率可以达到95%。”

谈到农业保险与地理信息技术的前世，杨博士介绍，美国农业部和农业联邦保险公司利用Landsat卫星遥感数据对农业保险中投保人索赔进行监测，每年利用600景Landsat卫星数据对涉及的7600万英亩的索赔保单中，遥感调查出50%左右索赔存在骗保可能性。为此美国农业联邦保险公司专门成立了遥感与GIS中心，负责农业保险中业务化的空间数据处理和分析工作，以检查投保人的索赔是否属实。对于国家或政府来说，投入用于遥感和GIS相关研究和处理分析的费用，与花费大量精力和财力用于骗保调查的费用相比简直微乎其微，保守估计，每年至少减少约10亿美元损失。

如何生成专题数据

现在与农业保险相关性高的主要是遥感技术，通过卫星遥感数据以及航天飞行遥感数据可以得到专题图。杨博士指出农业遥感与测绘遥感的不同之处在于测绘遥感后期需要生成数字制图，而农业遥感就是以影像为主，并结合多年的长势数据定量分析、建立模型，把所得数据解译成农业专家所熟悉的知识。简单说就是通过遥感图像来解读农作物是否缺肥、缺水，有无虫害等，以及预测后期产量大致是多少，品质如何等。

在前文提到的2012年山东省自然灾害所导致的粮食减产、绝产，所涉及到的保险事宜，其指标就是通过分析历史遥感数据记录来进行对比所得出的。杨博士告诉《3S新闻周刊》，当时介入到这个项目已经是灾后第三个月了，有的地块已经被农户改种了其他作物，有的由于泡水时间太长无法种植其他作物就闲置了。同时农业保险关心的主要是绝产地块，因此团队就将绝产地块作为重点关注部分。“因为灾前与灾后的作物光谱和图像是有一定差异的，所以我们选取灾情发生的前后两个时间段来与往年历史数据进行对比”杨博士解读如何判别哪个是绝产地块“比如台风于7月20日过境，我们就找这个日期之前的状态;灾后我们找到8月初的数据，两个一对比就能给灾情分级。但是如果有农民在灾后马上就改种其他作物，那8月份也会有植被，也能看到光谱，这就无法判别这些光谱是受灾的还是改种的。因此我们将时间线向后延长，回溯10年中每个地块的完整长势曲线，得到地块长势曲线的多年平均线，以此作为参考标准，将当年的作物长势曲线与之相匹配，如果发现与平均长势曲线发生变异，那一定是有胁迫或灾害发生。”如果是识别减产地块，就看当年的生育曲线是否按照标准曲线走，如果有降低，那可能就是有减产;如果长势曲线发生陡然降低，或者严重偏离，则可能意味着发生大灾绝产。团队将这些分级数据定量到每个田块上就能直观地看到每个田块的损失程度如何，然后就能得出受灾总面积。

因为有长时间序列农业遥感数据的积累，可以做出不同尺度的“作物长势曲线库”，这样当灾害发生后，就能及时对比分析出灾害面积和等级，为农业保险提供准确依据。

无人机“护航”农业保险

农业专家将取得的专题数据进行判读并分级，可以为农业保险提供依据，那农业遥感数据的主要采集途径是又是什么?杨博士给出了答案——无人机。高分辨率卫星遥感方面因为重访周期及价格等因素，不够灵活，受天气影响大。而无人机因其灵活性、便捷性以及价格低廉，使其成为农业保险数据的主要采集方式。在杨博士的研究中，采用了固定翼无人机和旋翼无人机，集成了自主研发的高清数码相机及多光谱、热红外等传感器。以固定翼无人机为例，一次可以飞行20多分钟，覆盖面积约5平方公里，仅需更换电池就可以继续飞行。

科学研究不能只顾使用高精尖的仪器，杨博士认为农业遥感跟测绘遥感不同，测绘是国家的需求，需要保证精度，所以国家会从各个方面大力支持测绘遥感。虽然农业现在是高补贴的状态，但依然没有那么多的投入，杨博士笑谈“我们自己研发的无人机及传感器较价格比国外的同类型低很多;另外我们研发的无人机及传感器更适合中国农情需求特点。”

有了合适的硬件载体，关键的就是数据处理。根据农业遥感数据的特殊性，杨博士的团队吸收国内外先进经验自行开发了配套农业无人机遥感数据处理软件AgriHAWK，实现了无人机遥感数据智能、快速、简捷处理;既降低了成本也可以与硬件设备无缝衔接，处理能力与飞行能力相配套将极大地节约时间和人力。

国内外农业保险差距

国内外农业保险水平存在差距，但是也有共性，例如“道德风险”以及空间属性。有调研显示，虽然欧美、印度、日本等国家的农业保险运作模式各具特色，但是与空间信息数据相结合这一部分是与国内共通的。差距主要体现在国内的农业保险处于起步阶段，国外农业保险行业较为成熟：由政府牵头，有大学、研究所、咨询公司等第三方机构在政府和农民中衔接，一方面为政府提供损失报告，政府为其买单，一方面农户可以从第三方机构中寻求建议等。

杨博士希望国内也尽快出现这些第三方机构，这样就能有明晰的标准和准确的损失面积，政府和保险公司进行赔偿时就会有参照物。

除了政策方面，还有技术方面的差异，国外农业遥感已经成熟，同时利用GIS技术将农业保险信息呈现在地图上，方便管理，加上成熟的运作机制，使得整个系统透明，农民更愿意出钱去购买农业保险以保障自己的利益。

3S技术在农业保险中的应用空间

(一)改善农业保险承保质量

通过遥感采集投保地区的情况，利用所采集到的图像与抽样调查试验数据相比，将准备投保的地块与其他地块相区别，准确测算投保地块的种植面积，避免出现谎报面积等现象;另外农业保险承保机构可以利用 3S 技术分析农业数据，并根据各地区历史保险损失数据，评估农作物风险情况，准确判定保险费率和相关保险条件，提高农业保险承保质量。

(二)强化保险期间标的风险管理

3S技术可以对各地区的农作物生态环境实时监测，以帮助农户提早采取防范措施。同时还可以在农业气象灾害的预测中充分发挥作用，通过及时检测气象环境变化，对比分析各种自然灾害的实际应用模型和农作物生长模型，判定气候异常对农作物的生长影响并对可能造成的损失初步评估，开展针对性的补救工作，进行浇水、施肥、除虫或排水等抗灾措施。所以，3S 技术有利于保险机构真正实现农业保险标的全过程的风险管理。

(三)提高农业保险理赔科学性

随着全球自然环境的恶化，农作物的气象灾害、生物灾害和环境灾害呈现出类型多范围广的趋势，采用 3S 技术可以通过受灾地区受灾前后的卫星图像进行对比，确定农业损失范围和损失程度。农业风险承保机构在此基础上依据保险合同理算最终赔偿额度，从而充分体现保险的“损失赔偿”原则，既规避理赔时的道德风险，又及时足额地给予农户合理赔偿。此外，3S 技术也有助于农业保险机构的内部管理，保险机构接到出险通知时便于提前测算查勘面积和查勘费用，理赔处理后进行查勘结果统计分析，提高保险机构理赔科学性。

(四)构建农业保险基础数据库

3S技术通过收集各地农业资源图像，掌握农业保险标的空间分布特征和逐年动态变化规律，建立并完善保险基础数据库。通过深入研究区域历史灾情序列评定模型进而提出农业保险中的风险评估体系与模型，采用现代统计数学方法和计算机模拟方法建立起区域农业保险风险评估体系，从而有效降低农业保险机构的经营风险。

未来发展趋势

除了遥感与农业保险结合紧密，GIS方面也将会有融合。杨博士介绍，无人机技术就是用于减少现场人员的调查，减少了人力成本和经济成本。同时现在保险业务还没有涉及到具体田块，也缺乏一个统一的信息管理系统。若要把农业保险订单与地块和遥感信息连接到一起，就需要GIS系统的支持。杨博士的团队已经针对这个目的开发了一个系统，“我们的GIS系统里面集成有历年的灾害监测数据以及长势监测数据，再叠加保险保单信息、地块信息、作物信息、农户信息等，就真正实现了地理信息技术与农业保险的无缝连接，遥感技术也就真正落地开花结果了”。目前，实验室正在大力推动该系统的建设工作。

除了应对气象灾害，遥感技术还有其他可以发挥作用的地方，例如参考气象指数保险建立的“遥感指数保险”，包括遥感长势指数保险，遥感病虫害指数保险，遥感干旱指数保险等，这些都是可以通过农业遥感等技术实现，配合农业保险法规，农户就可以根据自身条件来购买合适的险种，以减少损失。

3S技术与农业保险结合，将为两大传统领域带来新的火花、新的机遇，这将是利国利民的好事，3S技术与农业保险的结合也将为中国现代农业的发展提供风险保障，最终受益的是农村、农民。

第四篇：无人机应用技术专业代码

 无人机应用技术专业代码 520527 培养目标：

本专业培养拥护党的基本路线，掌握无人机制造、操控，修理专业知识及专业技能，面向无人机制造、应用、修理第一线，从事无人机制造、操控、维修工作的机械师、技术员、操控师等高素质技能型人才。

主要专业课程：

机械基础、电子技术基础、空气动力学、专业英语、遥控技术、飞机原理与构造、无人机构造与制做、无人机修理等

实训环节：

航模制作与飞行、模拟飞行、无人机装配实训、无人机操控模拟实训、无人机操控实训、无人机机载设备应用实训。

就业面向：

国土局、测绘局、规划局、建设局、设计院、大专院校、科研单位; 电影制片厂，电视剧制作公司，广告公司等， 企事业单位、旅，电力、水利、交通、环保、监控; 数字城市、电子地图、GIS应用、实景三维; 部队、公安、国安、反恐; 消防、武警、交管、城建;

第五篇：无人机在海事管理中的应用分析论文

无人机作为一种现代化遥控飞行器，技术逐渐成熟，已经在军事、民用领域广泛应用。由于无人机具有灵活机动、时效性高、成本低、损耗低、风险低、监测能力强以及覆盖面广等特点，非常适合于水上安全监管业务。目前，天津海事局、广东海事局以及长江海事局等先后进行了多项无人机海事应用的课题和空中巡航监测的尝试，国内还先后利用无人机参与海上溢油事故监测。应用实例表明，海事系统配置无人机与巡逻船、VTS, AIS, LRIT等监管系统有效结合，可促进以“全方位覆盖、全天候运行、全过程监控”为特征的安全监管体系建设，全面提升海事依法行政和为公共服务的能力和水平。一、无人机概念及系统组成

无人机(unmanned aerial vehicle，简称UAV)是一种由无线遥控设备或由程序控制操纵的无人驾驶飞行器。具体而言，它是动力驱动，能够通过无线电地面遥控飞行和(或)自主飞行，可重复使用。它与有人机的区别首先是无人驾驶，飞行过程由电子设备控制自动进行，飞机上无需安装任何与飞行员有关的设备，可以有效地节省和利用空间装载应用设备以完成赋予它的各种任务。

无人机系统主要包括飞机机体、飞控系统、数据链系统、发射回收系统、任务设备等。飞控系统又称为飞行管理与控制系统，相当于无人机系统的“心脏”部分，对无人机的稳定性、数据传输的可靠性、精确度、实时性等都有重要影响，对其飞行性能起决定性的作用。数据链系统可以保证对遥控指令的准确传输，以及无人机接收、发送信息的实时性和可靠性，以保证信息反馈的及时有效性和顺利准确的完成任务。发射回收系统保证无人机顺利升空，以达到安全的高度和速度飞行，并在执行完任务后从天空安全回落到地面。任务设备是无人机执行相应任务时搭载的设备。无人机与有人驾驶飞机的最大区别是，单纯依靠无人机本身是不能完成任何任务的，它需要一套严密的控制系统和根据任务需要搭载的应用设备，所以无人机也称为无人机系统。

二、无人机可应用于海事监管的业务领域

无人机可应用于海上巡逻执法、调查取证和应急反应、海上搜寻和救助，海上船舶溢油、排污监视、航标巡检、航道测量等海事监管业务领域。

1海上巡逻执法、调查取证和应急反应

目前海上船舶大型化、快速化趋势已经十分明显，高速船和大型集装箱船舶的航速已超过28 km，但海事系统现有巡逻船大部分不能达到此航速。同时，受巡逻船客观条件的限制，利用巡逻船开展巡航存在视程短、反应慢，难以把握整体态势，对违法船舶无法进行持续有效跟踪，对一些违章行为无法继续取证和处理等问题。而无人飞机高速、高效优势可以有效地弥补执法舰船速度方面的不足。尤其是在调查取证和应急反应方面，通过使用无人飞机，可以保证反应的快速性和调查的及时性，防止肇事船舶逃逸，利用机载的摄像、摄影设备还可记录和保存证据，便于调查处理。

2.海上搜寻与救助

一般海上救助常利用飞机或无人机快速到达现场，并在目标区上空低速飞行进行搜索。可通过机载光制冷红外吊舱对有生目标进行探测，避免了由于人工搜救的不确定性而导致遗漏。光电吊舱的制冷红外传感器可对视野范围内的有生目标和没有温度的物体进行颜色区分，地面站工作人员通过辨识，为救助直升机、舰船指示目标，指挥救助直升机、救助船舶和过往船舶协同实施救助。并且无人机能抗8级大风，能到达许多人员和船只无法抵达的危险区域，可以把高清视频和照片实时传送至监控中心，为有关部门快速处理提供信息保障，利用无人直升机可以大大提高救助成功率。

3.海上船舶溢油、排污监视和应急行动

海洋环境保护是当今海洋国家最关心的主题之一。随着海上石油运输量逐年增加，油船趋向大型化，海上船舶溢油风险也不断增加。统计表明，石油是海洋最大的污染源，每年排入海水中的石油有42%是石油运输过程中造成的。为此，各海洋国家纷纷制定溢油应急计划，国际海事组织也通过了相应的决议。随着中国石油进口量的增加和海洋石油开采力度不断加大，对于海洋溢油的实时监测工作显得尤为重要。海上溢油发生后的最初几小时是防止污染扩散及其危害的最佳时机，利用无人机对重要航线、石油开采重要海域进行实时监测，一旦发生原油泄漏，借助机载的多光谱成像雷达对海面进行巡查，专用多光谱成像雷达更可在夜间进行溢油监测。同时，对于逐渐隐蔽化的夜间排污作业行为，无人直升机搭载多光谱成像雷达能够通过违法排污船只排放物体的温度、色值等信息确定排污行为。

4.航标的巡检

航标是航海保障的主要手段，中国沿海有许多重要的灯塔、灯桩位于孤岛之上，点多、线长、分散，交通不便，补给、维护十分困难。利用无人飞机上的任务设备，实现航标的快速巡检，及时有效地报告航标工作状态情况，避免无目的巡检，可以有效提高航标正常率水平。

5.海区航道测量

利用航空摄影拍摄地面、水面，获取图像信息，经加工、处理和分析以提取被测对象的空间位置和有关信息的方法，已得到广泛应用，特别是全数字摄影测量方法的应用，使无人飞机进行航空摄影也完全能够满足航空测量的要求。

三、无人机在国内外海事中的应用情况

近年来，随着无人机技术的不断进步，无人机的安全性与可靠性逐步提高，加之无人机具有重量轻、尺寸小、费用低、反应快等多项优势，其应用于军事和民用的领域已经越来越广阔，美、日等发达国家将无人机应用于海事监管的力度也在不断加大。

美国是无人机技术最先进的国家，其民用无人机也最为广泛。美国海岸警备队拥有各类飞机超过200架，其中固定翼飞机73架，直升机136架。但由于美国海岸线漫长，其空中巡逻能力仍要继续加强。2001年初，美国海岸警卫队签署了一份采购合同，合同计划采购包括贝尔公司的“鹰眼”和“火力侦察兵”两种机型在内的76架无人机，采购数量首次超越有人机数量(固定翼35架，直升机34架)，目前，“鹰眼”无人机已经列编。另外，美国还使用MQ9“收割者”无人机应对给全球航运线路造成威胁的索马里海盗等。

日本是当今全球最大的无人飞行器使用国之一，其应用主要集中在民用领域。在民用领域内，其无人飞行器广泛应用于农业生产等部门。近年来，为应对与中国的海上纠纷，日本已开始使用无人机进行海上监视，并计划研究新型无人侦察机加强海上警戒监视能力。

代表欧洲最高水平的奥地利S-100无人机，是多功能通用自主型无人机系统，军用和民用领域应用广泛，相继被多个国家采用，目前已在巴基斯坦、西班牙和印度等国家的海事机构服役。

另外，韩国、菲律宾以及欧洲很多国家的海岸警卫队也对无人机的应用提出了不同数量的要求。

四、无人机在中国海事监管中的应用情况

经过怕多年的发展，中国已逐步掌握了无人机制造的关键技术，所投放的产品也比较成熟。随着试验性小范围应用经验的不断积累，无人机在航空摄影、农业作业、电力巡线、森林防火等民用领域已经广泛应用，并且取得了令人瞩目的成绩，但在水上安全监管应用方面相对较少。

交通运输部一直在研究和探索无人机海事应用，已进行多种应用测试，并开展了试点应用。天津海事局、广东海事局、长江海事局等先后进行了多项无人机海事应用的课题和空中巡航监测的尝试。例如，天津海事局租用固定翼无人机对辖区海域进行航空监测的试点工作，成立了无人机监控小组，与无人机技术公司紧密合作，探索无人机空中巡航模式。目前，利用无人机开展空中巡航的频率可达每周1-2次，共设计有3条主要航线，监视范围为天津海事局辖区1. 6万平方公里海域，基本覆盖了辖区主航道、锚地以及海上石油平台等重点海域。

五、无人机应用于海事监管需要解决的问题

1做好海事无人机配置的顶层设计框架

目前无人机海事应用的条件已基本成熟，但考虑到无人机属于高科技产品，初步应用于海事系统要慎重，不应盲目全面建设，而应由局部试点转向全面推进，循序渐进;同时，还要从无人直升机起飞重量、任务载荷、巡航速度、巡航时间等无人直升机平台单项技术指标和飞行综合性技术性能等方面，确定海事应用的无人机机型，以满足海事监管需要。

2.制定海事无人机的吊舱设备技术标准

目前，无人机可加装的机载任务设备主要有:机载光电吊舱、机载AIS、机载VHF、合成孔径雷达、3D激光雷达、机载多光谱成像仪、机载VHF、位置识别信号装置、光电EO、报警装置、图像传输设备等。而对于海事监管的具体业务来说，需要从吊舱传感器类型、稳定精度、探测距离、海事目标识别及跟踪以及与无人机匹配联调等方面，制定海事无人机任务载荷的技术标准，以便针对不同海事应用任务类型，选择不同的无人机平台及其适配任务载荷。

3.妥善解决无人机的空域管制问题

目前国内空域的管理还没有放开，无人机与有人机同样面临着空管限制、不能随时起飞的问题。按照无人机相关政策及规定，为保障海事无人机的正常使用，需要向空军航空管制部门和民航空中管制部门进行申请相关手续。借鉴国内农业监测、电力巡线无人机飞行许可获取程序，海事无人机巡航飞行需要完成两方面的工作保证正常飞行，一是向民航局申请特许飞行证;二是针对飞行空域及航线，向所属军区空军航空管制部门报备飞行计划。

4.做好无人机系统人员配置及操控培训

为了满足无人机海事监管的需求，应有相应的操作与维护人员。因此，需进行相关技术知识、设备的工作原理和技术性能、系统结构及配置、安装调试、维护操作、系统配置操作及系统运行数据采集和分析等方面的培训，使受训人能熟练掌握系统软硬件的日常操作管理和维护，并能对一般性故障进行诊断、排除与恢复;能熟练使用所提供的各种工具;能对系统的运行数据进行采集、分析和处理。最终，使受训人员达到独立承担无人机飞行任务和正常维修保养无人机系统的能力。