中航貴州飛機(jī)有限責(zé)任公司

本文概述無(wú)人機(jī)在民用領(lǐng)域的應(yīng)用與特點(diǎn)；針對(duì)國(guó)內(nèi)用戶(hù)需求，闡述某型無(wú)人機(jī)系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)應(yīng)急測(cè)繪、航空測(cè)繪、地理國(guó)情監(jiān)測(cè)以及重大自然災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。

某型無(wú)人機(jī)民用型以軍民融合為導(dǎo)向，是軍轉(zhuǎn)民產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)品。主要應(yīng)用在國(guó)土資源測(cè)繪、森林火源定位與監(jiān)測(cè)、災(zāi)區(qū)居民活動(dòng)巡視、災(zāi)害及損失評(píng)估、電力線路工作狀態(tài)評(píng)估、海洋資源勘探、陸地資源勘探、漁場(chǎng)巡邏、海事監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。

近年由于需求牽引，特別是一些自然災(zāi)害頻發(fā)，急需一種災(zāi)情監(jiān)視、評(píng)估和救援手段，從而引起有關(guān)方面對(duì)民用無(wú)人機(jī)的關(guān)注。無(wú)人機(jī)在軍用領(lǐng)域的運(yùn)用積累到一定程度后，逐步進(jìn)入民用領(lǐng)域，發(fā)揮了無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，但國(guó)內(nèi)民用無(wú)人機(jī)的發(fā)展任重而道遠(yuǎn)。我國(guó)民用無(wú)人機(jī)發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段。

第一階段是二十世紀(jì)90年代前，無(wú)人機(jī)主要滿(mǎn)足軍用需求，由于導(dǎo)航組件、控制系統(tǒng)技術(shù)不成熟，成本高等原因，民用無(wú)人機(jī)可以說(shuō)是鳳毛麟角；

第二階段是上世紀(jì)90年代至本世紀(jì)初，部分企業(yè)對(duì)民用無(wú)人機(jī)進(jìn)行探索，市場(chǎng)開(kāi)始向民用“滲透”，出現(xiàn)了低端民用小型無(wú)人機(jī)；

第三階段也就是當(dāng)前發(fā)展階段，軍用無(wú)人機(jī)已大量裝備的同時(shí)，民用無(wú)人機(jī)遍地開(kāi)花。預(yù)計(jì)未來(lái)部分軍工企業(yè)將涉足民用領(lǐng)域，憑借技術(shù)優(yōu)勢(shì)占據(jù)部分市場(chǎng)，民營(yíng)企業(yè)也將通過(guò)技術(shù)、市場(chǎng)、資質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)，優(yōu)勝劣汰，發(fā)展出骨干企業(yè)。

無(wú)人機(jī)在民用領(lǐng)域的應(yīng)用與

特點(diǎn)

無(wú)人機(jī)在民用領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣闊，比如國(guó)土資源航拍、漁場(chǎng)巡視、災(zāi)情監(jiān)視、環(huán)境監(jiān)測(cè)、高空大氣研究、地質(zhì)勘探、氣象觀測(cè)、土地測(cè)量、通信中繼、農(nóng)藥噴灑、森林火災(zāi)巡查、交通管理、電力線巡查、電視航拍、化學(xué)試驗(yàn)和生物污染檢測(cè)、輸油管道裂痕定期檢查、瀕于滅絕物種跟蹤、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)遙感和監(jiān)測(cè)、緝毒緝私、邊境巡邏以防止人口非法偷渡等應(yīng)用。

目前多個(gè)部門(mén)已對(duì)民用無(wú)人機(jī)提出了明確需求。電網(wǎng)部門(mén)主要用于電力巡線、維護(hù)等作業(yè)；林業(yè)部門(mén)主要用于森林防火，對(duì)無(wú)人機(jī)抗風(fēng)能力、實(shí)時(shí)通信、使用半徑等性能指標(biāo)提出了比較具體的要求；氣象部門(mén)對(duì)無(wú)人機(jī)提出了比較明確的產(chǎn)品需求，主要用于氣象探測(cè)、氣象預(yù)測(cè)、遙感以及人工影響天氣等方面；海洋部門(mén)主要用于海洋遙感、監(jiān)視、監(jiān)測(cè)等作業(yè)。此外，測(cè)繪、農(nóng)業(yè)等部門(mén)也就無(wú)人機(jī)技術(shù)與產(chǎn)品提出了意見(jiàn)和建議。

圖1 某峽谷局部航攝圖。

圖2 某市新區(qū)局部航攝圖。

圖3 櫻花園局部航攝圖。

應(yīng)用場(chǎng)景

針對(duì)國(guó)外、國(guó)內(nèi)用戶(hù)需求，尤其是應(yīng)急測(cè)繪無(wú)人機(jī)的需求，某型無(wú)人機(jī)在現(xiàn)有成熟的型號(hào)基礎(chǔ)上，經(jīng)改進(jìn)并完善，可同時(shí)搭載多種通用任務(wù)載荷，集成全過(guò)程自動(dòng)控制、視距鏈路、組合導(dǎo)航等技術(shù)，具有配置簡(jiǎn)單、操控方便、可靠性高、維修保障要求低和使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，應(yīng)用于應(yīng)急測(cè)繪、航空測(cè)繪、地理國(guó)情監(jiān)測(cè)以及重大自然災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。

航空測(cè)繪

針對(duì)某水電站建設(shè)需求，某型無(wú)人機(jī)執(zhí)行了航空測(cè)繪任務(wù)，實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)號(hào)稱(chēng)“死亡峽谷”的航空測(cè)繪。經(jīng)過(guò)4架次飛行，總航程約5000km，飛行時(shí)間共40h，獲得原始影像圖3萬(wàn)多張，完成峽谷500km2的測(cè)繪飛行任務(wù)。整個(gè)飛行任務(wù)克服了峽谷紊流等復(fù)雜氣象條件和地理環(huán)境，在測(cè)繪區(qū)中，無(wú)人機(jī)全程在峽谷飛行，經(jīng)過(guò)的區(qū)域最窄不足2km，創(chuàng)下大型無(wú)人機(jī)在峽谷飛行的先河。

國(guó)土資源遙感

為承擔(dān)國(guó)家某重點(diǎn)項(xiàng)目，某型無(wú)人機(jī)成功實(shí)現(xiàn)雙任務(wù)載荷飛行。同時(shí)，創(chuàng)新利用無(wú)人機(jī)綜合遙感載荷飛行技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了民用遙感規(guī)模性應(yīng)用的突破。

地理國(guó)情監(jiān)測(cè)

利用某型無(wú)人機(jī)開(kāi)展大面積地理國(guó)情監(jiān)測(cè),獲取分辨率為0.05～0.5m的真彩色影像；三維激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)密度為每平方米1～1.8個(gè)；超高清視頻數(shù)據(jù)及紅外熱成像數(shù)據(jù)。

地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急救援演練

某型無(wú)人機(jī)參加某地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急處置演練，將應(yīng)急救援現(xiàn)場(chǎng)情況實(shí)時(shí)回傳到指揮部及省政府指揮大廳，對(duì)應(yīng)急測(cè)繪系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)戰(zhàn)演練。本次演練，無(wú)人機(jī)飛行需實(shí)現(xiàn)異地飛行技術(shù)保障、災(zāi)情影像數(shù)據(jù)異地處理和多地同步顯示。

突破局限，展望未來(lái)

民用無(wú)人機(jī)未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)在于無(wú)人機(jī)空域資源和安全問(wèn)題。首先，當(dāng)民用無(wú)人機(jī)價(jià)格出現(xiàn)大幅下降之后，普通小型民用無(wú)人機(jī)更易被用作監(jiān)視工具，國(guó)家和公民的安全無(wú)法得到保證。出于安全和隱私等方面的考慮，世界各國(guó)至今仍未完全開(kāi)放低空空域；其次，有些無(wú)人機(jī)仍不具備感知與規(guī)避能力，飛行安全性有待提高。在空域管理層面，如何將無(wú)人機(jī)融入有人機(jī)空域，各國(guó)均面臨巨大挑戰(zhàn)。由于各國(guó)均制定了限制民用無(wú)人機(jī)運(yùn)行的政策，必然會(huì)阻礙民用無(wú)人機(jī)的發(fā)展。但從民用無(wú)人機(jī)適航審定進(jìn)程看，各國(guó)無(wú)人機(jī)適航審定工作均得到本國(guó)相關(guān)部門(mén)的積極支持。未來(lái)，民用無(wú)人機(jī)的發(fā)展將不再局限于技術(shù)和設(shè)備的改進(jìn)，構(gòu)建民用無(wú)人機(jī)管理體系以及完善管理政策，才是推動(dòng)民用無(wú)人機(jī)普及的重要因素之一。