摘 要：隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，低空小型無(wú)人機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越廣。文章分析旋翼無(wú)人機(jī)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，提出小型旋翼無(wú)人機(jī)在未來(lái)城市管理中的應(yīng)用方式，可為旋翼無(wú)人機(jī)未來(lái)的推廣應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：無(wú)人機(jī)；城市管理；應(yīng)用

1 概述

無(wú)人機(jī)，全稱為無(wú)人駕駛飛機(jī)，是利用無(wú)線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機(jī)。提到無(wú)人機(jī)，人們常常會(huì)聯(lián)想到軍事高科技作戰(zhàn)中，無(wú)人機(jī)偵察和無(wú)人機(jī)發(fā)射導(dǎo)彈攻擊的場(chǎng)面。隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展，無(wú)人機(jī)，特別是低空無(wú)人機(jī)在民用領(lǐng)域的運(yùn)用也越來(lái)越多。如無(wú)人機(jī)用于測(cè)繪、災(zāi)害處理、高速公路巡查、電線巡查等。

小型低空無(wú)人機(jī)主要分為兩大類：固定翼無(wú)人機(jī)和旋翼無(wú)人機(jī)。固定翼無(wú)人機(jī)類似民航飛機(jī)和軍用戰(zhàn)斗機(jī)的固定機(jī)翼結(jié)構(gòu)，通過(guò)固定翼的升力在空中飛行。固定翼無(wú)人機(jī)主要通過(guò)投擲或彈射等方式升空。旋翼無(wú)人機(jī)類似直升機(jī)，采用單個(gè)或多個(gè)旋翼，通過(guò)旋翼之間的配合獲得升力。一般旋翼無(wú)人機(jī)有多個(gè)旋翼，如4旋翼，6旋翼和8旋翼等。旋翼無(wú)人機(jī)可以垂直起降。

固定翼無(wú)人機(jī)具有巡航時(shí)間長(zhǎng)、飛行速度快和飛行高度高等特點(diǎn)，目前針對(duì)小型低空無(wú)人機(jī)的應(yīng)用大多采用固定翼無(wú)人機(jī)，應(yīng)用旋翼無(wú)人機(jī)的相對(duì)較少。近年來(lái)，旋翼無(wú)人機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，旋翼無(wú)人機(jī)不僅在性能上有很大提高，能夠滿足多種應(yīng)用的需要，而且價(jià)格便宜。因此，未來(lái)旋翼無(wú)人機(jī)在民用領(lǐng)域也將會(huì)有廣泛的應(yīng)用前景。文章重點(diǎn)研究旋翼無(wú)人機(jī)在城市管理和建設(shè)的應(yīng)用方式。

2 旋翼無(wú)人機(jī)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

相比于固定翼無(wú)人機(jī)，旋翼無(wú)人機(jī)具有以下特點(diǎn)。

2.1 飛行條件要求低

與固定翼無(wú)人機(jī)的起飛和降落有條件要求不同，多旋翼無(wú)人機(jī)可以垂直起降，無(wú)需跑道、減速繩和回收網(wǎng)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境要求低，不受場(chǎng)地限制，容易找到起飛和降落場(chǎng)地。特別適合在城市中不十分開闊的空域中起飛和降落。

2.2 反應(yīng)快

旋翼無(wú)人機(jī)可根據(jù)需要，方便加載所需的設(shè)備后，如照像設(shè)備等，隨時(shí)可以起飛。當(dāng)城市中出現(xiàn)緊急情況時(shí)，可根據(jù)需要，及時(shí)調(diào)用旋翼無(wú)人機(jī)并做出迅速反應(yīng)。

2.3 控制和操作簡(jiǎn)單

旋翼無(wú)人機(jī)的原理決定，旋翼無(wú)人機(jī)可以懸停、倒飛，側(cè)飛等，有利于根據(jù)需要對(duì)關(guān)注對(duì)象進(jìn)行觀測(cè)，有利于無(wú)人機(jī)在高樓林立的空域中飛行。目前商用小型旋翼無(wú)人機(jī)的飛行控制操作方便、靈活，不需要專門培訓(xùn)就能夠操作。很多無(wú)人機(jī)愛(ài)好者不需要經(jīng)過(guò)任何培訓(xùn)，就能熟練操控旋翼無(wú)人機(jī)。

2.4 方便傳送圖像

目前旋翼無(wú)人機(jī)大多攜帶高清照相機(jī)或攝像機(jī)，配備數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備和系統(tǒng)，無(wú)人機(jī)上拍攝的照片和視頻可以實(shí)時(shí)、方便地發(fā)送回來(lái)，使得地面控制人員實(shí)時(shí)掌握信息，并根據(jù)掌握的信息控制和調(diào)整旋翼無(wú)人機(jī)的飛行狀態(tài)和路徑。對(duì)傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行專門的圖像處理后，可以得到簡(jiǎn)單的測(cè)繪信息。如大疆無(wú)人機(jī)大多提供移動(dòng)設(shè)備App，支持實(shí)時(shí)圖像傳輸。

2.5 價(jià)格便宜

旋翼無(wú)人機(jī)技術(shù)目前已經(jīng)相當(dāng)成熟。小型旋翼無(wú)人機(jī)的價(jià)格便宜，如大疆Phantom 3 Standard的網(wǎng)上報(bào)價(jià)為3000元左右，大疆精靈3 4K網(wǎng)上報(bào)價(jià)為5000元左右。

3 旋翼無(wú)人機(jī)在城市管理中的應(yīng)用

旋翼無(wú)人機(jī)的上述特點(diǎn)，使得旋翼無(wú)人機(jī)在城市管理和建設(shè)中有應(yīng)用前景。

3.1 城市災(zāi)害的監(jiān)控

當(dāng)城市的爆炸、火災(zāi)、水災(zāi)等災(zāi)害發(fā)生時(shí)，有時(shí)救援人員無(wú)法或不能很快進(jìn)入受災(zāi)的區(qū)域。這時(shí)可利用旋翼無(wú)人機(jī)攜帶的照相或攝像設(shè)備對(duì)受災(zāi)區(qū)域進(jìn)行偵察，將同行派圖像傳送回來(lái)，便于及時(shí)了解災(zāi)情。例如，在危險(xiǎn)品爆炸火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，在不清楚現(xiàn)場(chǎng)情況下，可首先利用旋翼無(wú)人機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行偵察，并將偵察數(shù)據(jù)傳回，幫助救援人員及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)情況，做出正確的決策?？梢韵炔捎眯頍o(wú)人機(jī)了解和監(jiān)控災(zāi)情，避免因?yàn)椴涣私馇闆r帶來(lái)不必要的人員傷亡。

3.2 小區(qū)域的航拍測(cè)繪

利用旋翼無(wú)人機(jī)攜帶攝象機(jī)進(jìn)行航拍，可獲得城市中小區(qū)域的影像數(shù)據(jù)，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行專門處理后，可以得到一些測(cè)繪數(shù)據(jù)，也可以方便形成三維圖像。如對(duì)某個(gè)小區(qū)進(jìn)行簡(jiǎn)單的測(cè)繪；對(duì)小型旅游景點(diǎn)航拍圖像進(jìn)行后期處理，可方便、迅速、低成本地生成三維圖，用于宣傳與推薦。

3.3 城市違章建筑的巡查

清理城市違章建筑是城市管理的重要工作。通過(guò)航拍圖像可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)新出現(xiàn)的違章建筑。特別是高樓上的違章建筑，這些違章建筑危險(xiǎn)性大且具有隱蔽性，只有在空中才能發(fā)現(xiàn)。通過(guò)旋翼無(wú)人機(jī)提供的航拍圖像，不僅能夠輕易發(fā)現(xiàn)是否存在違章建筑，對(duì)違章建筑定位，而且可以測(cè)量違章建筑的面積和高度。

3.4 城市反恐綁架

城市反恐是城市管理中面臨的新問(wèn)題。在反恐指揮控制中，掌握恐怖分子的分布、人質(zhì)的情況等對(duì)指揮決策有重要的作用。旋翼無(wú)人機(jī)可以在人員的操控下，飛到恐怖分子所在區(qū)域，采用懸停等控制飛行方式，通過(guò)窗口等觀察屋內(nèi)的情況。如果恐怖綁架地發(fā)生在高樓層，利用旋翼無(wú)人機(jī)懸停是偵察的最佳手段。

3.5 大型活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控

城市中的大型活動(dòng)，如集會(huì)等，常常監(jiān)管難度大。由于人數(shù)多，出現(xiàn)突發(fā)事件的可能性很大。通過(guò)旋翼無(wú)人機(jī)在空中監(jiān)控活動(dòng)區(qū)域，可以幫助管理機(jī)構(gòu)實(shí)時(shí)掌握活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)情況，根據(jù)需要重點(diǎn)觀測(cè)某個(gè)區(qū)域，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常并持續(xù)監(jiān)控。

4 結(jié)束語(yǔ)

目前旋翼無(wú)人機(jī)應(yīng)用大多是個(gè)人出于愛(ài)好用于航拍，主要是娛樂(lè)。旋翼無(wú)人機(jī)要真正走向大規(guī)模應(yīng)用，在飛行穩(wěn)定性、續(xù)航時(shí)間、噪音等方面還要有所突破。隨著旋翼無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展和推廣應(yīng)用，旋翼無(wú)人機(jī)將會(huì)有很大的應(yīng)用前景。

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