航測平台

航測是傳統航空攝影測量手段的有力補充，具有機動靈活、高效快速、精細準確、作業成本低、適用範圍廣、生產周期短等特點，在小區域和飛行困難地區高解析度影像快速獲取方面具有明顯優勢，隨著無人機與數位相機技術的發展，基於無人機平台的數字航攝技術已顯示出其獨特的優勢，無人機與航空攝影測量相結合使得“無人機數字低空遙感”成為航空遙感領域的一個嶄新發展方向，無人機航拍可廣泛套用於國家重大工程建設、災害應急與處理、國土監察、資源開發、新農村和小城鎮建設等方面，尤其在基礎測繪、土地資源調查監測、土地利用動態監測、數字城市建設和應急救災測繪數據獲取等方面具有廣闊前景。

基本介紹

• 中文名：航測平台
• 外文名：aerial survey stabilized platform
• 所屬領域：航空
• 用途：航空攝影測量手段
• 低空航測要求：飛行安全、影像質量
• 設備：航測儀

低空航測要求

低空航測對無人機的基本要求是：首先保證低空飛行的安全度，其次保證所獲取影像質量滿足航測要求。這兩個基本點引出一系列技術要求。

最低航速

這項要求專門針對固定翼無人機。提出低航速要求的理由有兩條：第一，必須低速才能保證低空色行的安全性，尤其是地形起伏、建築物高起，以及狹窄山谷間的低空飛行，必須慢飛；第二，由於無人機荷載限制，一般無人機載的成像系統都沒有像移補償裝置，當進行大比例尺測圖要求高解析度影像時，為保證影像清晰，必須限制航速。

為能實現低空低速飛行，無人機的荷載一定要儘量小，這就對後述的成像系統提出輕小型化的要求。

滑跑起飛距離

這項要求也是專門針對固定翼無人機的。輕小型無人機受限於載油量和通信鏈路能力，不能長航時飛行，因此不像有人飛機一樣可以有效使用遍布全國的機場設施。為了發揮它的靈活機動性特長，它需要選擇簡便跑道起飛和降落。因此，滑跑起飛距離就成為重要的套用安全度指標。滑跑起飛距離主要由所需要的起飛離地速度決定。對於同一架飛機，其起飛載重越大，所需的起飛離地速度越大，相應的滑跑起飛距離越長。

為了達到起飛離地速度，目前常用有3種方法：平坦跑道滑跑起飛，車載起飛，彈射架起飛。從操作簡便性、廣泛地形適應性來看，彈射架起飛是比較好的發展方向。降落相比起飛要簡單些，主要有3種方法：滑跑著地，撞網著地，傘降。

飛行控制水平

飛行控制系統在無人機中充當駕駛員的角色，簡稱自駕儀。飛控系統的最低要求是能保持在宅中正常風力情況下，飛行器機體平穩安全地沿著給定的航線軌跡飛行。飛控系統定位與定姿的精度對影像質量有很大影響，其後果是嚴重地影響影像重疊度。以佳能5D相機鏡頭為例，若使用單鏡頭相機進行1：500測圖，則需要增加影像問重疊度或使用更高精度的GPS和姿態儀。

低空湍流飛行性能

低空大氣氣流常受地形、地物的局部溫度場的影響，形成湍流。這種湍流沒什麼規律性，各種波長的氣流混雜，形成上下突風、左右突風或風切變。這種湍流使在其中飛行的無人飛行器產生上下左右顛簸，不僅影響航攝質量，更嚴重威脅飛行器的安全。

低空湍流對固定翼無人機的最大損害是形成顛簸過載，從而被損壞。為防範強顛簸過載，常常採取的措施有：減慢航速，重心配置靠後，採用小展弦比機翼或三角翼無人機。相比而言，尤人I{l艇抗低空湍流性能最好，雖然遇到湍流也影響航攝質量，但因為飛艇主要靠浮力支持，因此安全性可以保障，而旋翼無人機抗低空湍流能力最差。

設備

航測機是指能執行航空勘測任務的飛機。一般由低速性能好的運輸機或其他飛機改裝而成，要求飛機爬升性能好、轉彎半徑小、操縱靈活、低空和超低空性能好。飛機上還裝有導航和無線電定位裝置，以保證飛機在指定區域作精確掃描飛行。

採用航測機與地面測量相比，具有一系列優點：能克服種種不利地形條件和氣象條件的限制，在高寒地區、陡峭山區、原始森林和沼澤湖泊等人員難以到達的地區進行地質調查；使用航測機，速度快、效率高、使用勞動力少，能在短期內取得大面積區域的探測資料。

航測方法

高壓和超高壓架空輸電線路途徑多為交通不便之處，如森林、農田、河流、高山、峽谷等，無法採用攜帶型和車載式的方法進行紅外檢測。例如，導線壓接管多在山谷間，很難達到合適的測量位置，或有樹木障礙，無法透過測試，或者測距過遠，測量精度很差等等。因此，套用直升飛機攜載紅外熱像系統對輸電線路進行航空測量是十分必要的，同時還可裝載可見光攝像裝置巡檢線路其他設施和部件的情況。

航測輸電線路的內容包括三個方面，即檢查設施外觀缺陷、檢測線路過熱缺陷和絕緣子缺陷。

1．檢查外觀缺陷 由可見光錄像記錄線路外觀，檢查外觀的各種缺陷，如：導線及絕緣子損傷，間隔棒、防振錘脫落或歪斜，塔頂鳥窩，拉線及線路走廊區的建築物、樹木、積雪、結冰及交叉跨越等的外觀。

2．檢測過熱缺陷 套用紅外熱像儀檢測線路的過熱缺陷，主要有壓接管、導線斷股、引流線連板和跳線線夾等部位的過熱。

3．檢測絕緣子缺陷 由於航測設備的水平不同，紅外航測有三種方法，即開始階段一般都使用初級方法，而達到較高水平時可套用陀螺平台自動跟蹤檢測的高級方法，介於兩個階段之間時，多使用熱像專用操作支架的方法。

在一般不具備陀螺平台的情況下，進行紅外航測輸電線路時，對操作人員的要求將會相當苛刻，才能保證取得比較好的檢測結果。

1．人員配備 航測機上人員必須有五名，即駕駛員、領航員、巡線員、可見光攝像人員和紅外檢測人員。

1)駕駛員 要求飛機駕駛員了解對航測高壓輸電線路飛行的要求，清楚掌握被檢線路的走向和沿線地形地貌；

2)領航員 應靠近駕駛員就坐，便於領航；

3)巡線員 應坐在易辨認線路桿塔的位置；

4)可見光攝像人員和紅外檢測人員 應靠近飛機打開的視窗或艙門處，便於對被檢線路的跟蹤。為了得到清晰的熱像，紅外檢測人員應隨時指揮駕駛員調整飛行參數。

2．對直升機的性能要求 用於紅外航測的直升機必須具備以下的性能：

1)飛行的靈活性能好，振動輕微、噪聲小，懸停性好；

2)機艙座位數量和空間應足夠大，便於檢測設備的放置和使用；

3)具有可在飛行中打開的視窗和艙門。