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浅谈民用无人机发展现状及应用前景

时间:2022-12-09 10:15:07 来源:网友投稿

中图分类号:F56 文献标识:A 文章编号:1674-1145(2017)11-000-01

摘 要 民用无人机技术要求低、更注重经济性,目前无人机已广泛应用于防灾减灾,搜索营救,边防巡逻,森林防火,气象探测和农作物植保,管道巡检,线路巡检,影视航拍等领域。未来我国民用无人机其它行业的潜在需求也将逐步显现。

关键词 民用无人机 现状 前景

一、民用无人机行业发展现状

我国民用无人机从20世纪80年代才开始起步,在近十年里得到了真正全面的发展。民用无人机的发展要归功于军用技术的民用化,与军用无人机的百年歷史相比,民用无人机技术要求低、更注重经济性,军用技术的民用化降低了无人机市场进入门槛和研发成本,使得民用无人机得以快速发展。我国民用无人机发展分为了三个发展阶段:起步阶段(军用为主)、小批量发展阶段(部分企业进行探索)和加快发展阶段(大量企业进入市场,军工巨头开始涉足)。

二、民用无人机的指标要求和主要用途

民用无人机的飞行速度要求通常在100公里/每小时以下,飞行高度在3000米以下,某些特殊应用飞行高度在4000-5000米。目前无人机已广泛应用于防灾减灾,搜索营救,边防巡逻,森林防火,气象探测和农作物植保,管道巡检,线路巡检,影视航拍等领域。由于小型无人机的航空特性和大面积巡查的特点,在洪水,旱情,地震和森林大火等自然灾害实时监测和评估方面具备特别优势。

三、中国民用无人机的应用现状

中国无人机起步较早,20世纪80年代,西北工业大学D-4固定翼无人机就对地图测绘和地质勘探做了尝试,但是民用无人机领域开发长期以来没有受到足够的重视。直到近年来由于需求牵引,尤其是灾害频发急需一种灾情监视评估和搜救手段,民用无人机才得到充分关注。目前,我国民用无人机研发不断升温:2003年贵州航空和北大联合研制成功多用途无人遥感系统,可以进行航空遥感、气象、灾害监测;2008年专为民用研制的"黔中1"无人机顺利首飞;2009年中科院沈阳自动化研究所研制成功智能的民用无人直升机。 民用无人机常用的有以下两大类:

(一)植保无人机

中国作为农业大国,应用无人直升机喷洒农药具有很大的经济和社会价值:无人机作业不仅有超高的工作效率,对人员生命安全不构成威胁,同时能够大量节省劳动力,节约农业投入成本,最终增加种植者的经济效益。发展无人机施药技术装备是我国土地经营模式下的必然选择。我国规模化的土地资源不足,仅占耕地面积30%左右,主要集中在北方东北、西北和华北平原。而在南方,有着占总种植面积60%以上的小规模种植土地,土地地貌复杂,民房耕地交织,经营模式以一家一户的联产承包责任制为主,土地的分散经营、小块经营,使得耕地规模小、田块分散、作物品种布局不一,作物长势不一,包括固定翼飞机在内的大型施药机具难以适应其病虫害防治要求,在很大程度上限制了农业机械化实施。无人机施药技术装备无需专用机场和跑道,灵活轻便、环境适应性强、不受作物长势和作业田块条件的限制,在应对小区域种植作物的病虫害防治中有着巨大优势。

(二)巡检无人机

无人机巡检系统指利用无人机搭载可见光、红外等检测设备,完成架空输电线路巡检任务的作业系统。在电力行业,无人机主要被应用于架空输电线路巡检,无人机在电力行业的主要应用场景:

1.线路巡检。当灾害导致道路受阻、人员无法巡检时,无人机可以发挥替代作用,开展输电线路巡查,准确定位杆塔、线路故障,且视角更广,能避免"盲点"。无人机巡检提高了电力维护和检修的速度和效率,比人工巡线效率高出40陪。

2.线路架设。在输电线路施工过程中,线路走廊长、地形情况复杂,线路所经地区山谷河流茂密森林,给线路架设带来极大不便,工程实施困难重重。为有效破解缓解生态环境保护和架线施工的矛盾,可运用无人机展放导引绳进行来架设线路架设施工轻松解决。无人机首先沿线路上空飞行并施放一根轻质高强引绳通过各基塔,然后利用这根轻质引绳不断牵引后续引绳,直至牵通一根三级引绳,并架设导线。通过这种方式,解决了人力展放导引绳的高强度和动力伞展放导引绳着陆困难等问题,也减少了线路通道的树木砍伐,最大限度地保护了自然生态。

3.线路规划。无人机的测绘系统有很多优点,包括实时性、成本低、响应快、灵活度高等特点。和普通的航空遥感与卫星遥感相比,优势更加明显,它可以在低空取得光学图像、地形图像、输电线路图像,是其他测绘和、监测方式不能取代的。在对各类输电线路进行走廊规划时,需对规划区域进行详细的信息采集和测绘工作,最好的方式就是采用无人机测绘系统,不仅可以确保获取数据的高效性,还可以在多方面降低环境对信息采集与勘测的影响。

四、民用无人机发展前景

近年来,民用无人机用途非常广泛,各国在无人机的民用方面逐渐开放。无人机已经广泛应用于电力、石油、检灾、气象、国土资源、安防、海洋水利、测绘、城市规划、公共安全、应急搜救、农林、环保、交通、通信、气象、影视航拍等多个领域。在航空装备无人化、小型化和智能化的趋势下,未来我国民用无人机其它行业的潜在需求也将逐步显现,我国民用无人机市场空间巨大,前景广阔,将进入快速发展期。

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