檢視无人机技术在电力勘测设计中的工程应用研究的原始碼

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'''无人机技术在电力勘测设计中的工程应用研究'''伴随着[[光学]]技术、航空技术、地理信息技术的发展与应用，电力勘测技术也由传统的卫星遥测逐步向无人机勘测阶段探索实践。本文首先介绍了电力勘测技术中“3S技术（GPS技术、RS技术、GIS技术）”，然后探讨了无人机（UAV）技术的特点与优势，分析了UAV技术在电力勘测设计中的价值作用和工程应用，并讨论了[[无人机]]勘测数据处理流程方法。

关键词：电力勘测技术；GPS技术；RS技术；GIS[[技术]]；无人机勘测技术

==1　引言==

随着信息化、工业化、[[城市]]化进程的发展，电力能源的需求深度和广度逐步延伸，电力传输网络作为连接电力生产环节与用户的纽带在智能电网中具有重要作用，其中长距离输送电线路的勘察测量和规划设计成为了保障电力能源[[安全]]稳定输送的关键环节，电力勘测设计成为了电网建设的重要组成部分和运维基础。

电力勘测设计不仅包括[[电力]]生产、传输等环节的区域地质测量和勘察，而且涵盖电力设施（供电、配电等）的设计和规划。电力勘测设计是电力建设的基础，其奠定了电力行业的良性健康和持续发展。

==2　电力勘测关键支撑技术==

由于长距离输送电线路一般位于人烟稀少、偏僻且[[交通]]不便的地区，其勘察测量存在较高的危险性和技术难度，因此，电力勘测关键支撑技术成为了保障勘测任务的重要手段。

（1）全球定位系统（GPS，GlobalPositionSystem）GPS技术最初源于美国军方于1958年研制的子午仪卫星定位系统（Transit），并由美国联合计划局于1988年修改形成了GPS[[卫星]]工作模式，即：21颗工作卫星和3颗备用卫星围绕地球形成互成60度的6条运行轨道。以

GPS导航系统为例，其包括三个部分：地面控制（主控站、地面天线、监测站、通讯辅助系统）、空间部分（24颗卫星分布于6个轨道平面）、用户装置部分（GPS接收机、卫星天线）。2000年10月31日中国第一颗北斗[[导航]]卫星成功发射[2]，我国开始逐步建立北斗卫星定位系统（BDS，BeiDouNavigationSatelliteSystem）。

2013年12月27日，北斗卫星导航系统<ref>[https://www.sohu.com/a/488620594_120900450 北斗卫星导航系统知多少？] ，搜狐，2021-09-08</ref>正式提供区域服务一周年新闻发布会在[[国务院新闻办公室]]新闻发布厅召开，正式发布了《北斗系统公开服务性能规范（1.0版）》和《北斗系统空间信号接口控制文件（2.0版）》两个系统文件[2]。BDS具备了区域导航、定位和授时能力，定位精度优于20m，授时精度优于100ns，实现了继美国全球卫星定位系统（GPS，GlobalPositioningSystem）和俄罗斯全球卫星导航系统（GLONASS，GlobalNavigationSatelliteSystem）之后，自主知识产权的全球定位技术突破。

RTK（RTK，RealTimeKinematic）是一种基于载波相位动态实时差分方法的实时动态GPS测量技术[3]，该技术能够实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，可达到厘米级的精度，因此该技术有效提高了[[电力]]工程地形勘测效率和准确度。

（2）遥感系统（RS，RemoteSensingsystem）RS技术是通过人造卫星上的遥测设备实现了远距、非接触探测功能，其利用物体自身所特有的电磁波信息（电磁场、地震波等）进行探测，可实施感应遥测和[[资源]]管理等探测监控分析。一个完整的遥感系统包括信息源（探测目标自身所反射、吸收、透射及辐射电磁波）、信息感知（利用遥感探测装置获取目标电磁波）、信息处理（通过光学理论、计算机技术对遥测数据进行校正处理和解译呈现）、信息应用（将遥感信息与应用领域相结合形成个性化信息挖掘、信息可视化等）。

RS技术具有观测面积广阔、数据时效性强、数据信息量全面、受限因素少等特点，因此经常应用于应急灾害监测、农业态势监测、环境污染监管、电力勘测设计等领域。从[[地理]]信息数据获取方法角度而言，GPS关注地理位置数据，而RS获得的是地理本身特征数据。

如图1所示，采用民用高[[分辨率]]立体测绘卫星遥测数据与GoogleEarth、百度等卫星遥测数据相结合以提高图像分辨率，同时融合GPS技术可实现在电力勘测工程阶段的应用设计。

（3）地理信息系统（GIS，GeographicInformationSystem）

GIS技术依托计算机技术（如多维数据存储、分布式系统架构、数据高速传输等）、地理数据处理方法（如空间分析技术、环境数字化<ref>[https://business.sohu.com/a/695377936_121634575 什么是数字化？一看便懂]，搜狐，2023-07-07</ref>与模拟技术、大数据可视化技术等模型算法），实现了[[地理]]信息数据的综合应用，其功能包括数据格式解析处理、数据存储挖掘、数据展示呈现、数据分析应用等[7]。

GIS技术数据来源包括GPS数据和RS数据，这些数据包括了空间[[位置]]属性（经纬度、相对位置与绝对位置等）、属性表征信息（土壤材质、长度宽度等）和时间变化特征（记录时间、测量时刻等）。GPS数据和RS数据蕴含着巨大的信息量和分析价值，结合电力勘测设计需求对上述数据信息的充分挖掘和科学融合是GIS技术应用的技术难点和价值点。

==3　无人机勘测技术及数据处理方法==

无人机（UAV，UnmannedAerialVehicle）是通过无线电遥控装置或者预先设定巡航程序操纵控制的无人驾驶飞行器。UAV最初用于军事靶机应用（地面防空或者空战训练等），随着航空技术的发展，逐步在[[航空]]材料、续航能力、承载重量、航线控制、远距通信、抗干扰等方面有了提高，并提升了图像数据的传输速率及传输质量。

典型的航测无人机由设备机身、动力引擎、自动驾驶仪、信号天线等构成。动力引擎包括电动模式和油动模式；航行起落包括抛掷模式、弹射模式、直升模式等方式。无人机的发射和回收可根据所处环境，适用于多种承载平台（地面、[[车辆]]、舰船、[[航空器]]、亚轨道飞行器和卫星）。为了保证航测的准确性，可以实时跟踪监测航行高度和航行方向并且及时调整其所搭载的航摄装置、GPS设备等测绘仪器。

==参考文献==
[[Category:500 社會科學類]]