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航空航天科技論文范文1

關鍵詞 ：土地確權 無人測繪技術 運用

土地確權工作包括宅基地使用權證、土地所有權證以及集體建設用地使用權證的發(fā)放，該工作的開展有利于明確農村集體上的產權問題，減少土地權屬方面的糾紛，建全土地產權管理制度。工作對象為集體所有的未用地、農用地與建設用地。

一、無人機測繪技術的特色和優(yōu)點

（一）特色

測繪通過無人機航空法、傳統(tǒng)載人機航測方式、工程測量外業(yè)實測法三種方式得到數據。在三者中，無人機航空測量法成本有著效率最高、操作簡單、成本最低的特點；傳統(tǒng)載人機航測法操作很繁瑣，需要跟機場協調、申請執(zhí)行區(qū)域，這些使得成本也比較高；外業(yè)實測法是實地測繪的方法，易受地形、氣候等外界因素的影響，沒法保證質量和工期，且需要的測繪人員多，測繪地形圖沒能提供具體的影像地圖，使得測繪的成本過高。綜上，無人機測繪技術是土地確權工作中提供基礎地形圖數據最有的方法。

（二）優(yōu)點

1.操作簡單

無人機測繪技術對于場地的要求低，不用在機場起降，鄉(xiāng)鎮(zhèn)中也能運用；低空作業(yè)，受天氣影響小，辦理飛行審批手續(xù)較簡單；技術靈活，到達指定區(qū)域快速。

2.安全

是非載人飛行，在危險區(qū)域工作時能夠實現最低危險性。

3.效率高

可在盆地、水域、林地等復雜區(qū)域工作，不受地形影響，且拍攝時間長、獲取的數據確切、全面，可以實現高效工作。

4.準確度高

匯合不少先進的設備和技術，有導航系統(tǒng)設備、攝像技術、數字通訊技術等，整體的集成技術成熟，獲取的影像和定位數據較為準確。

5.監(jiān)測可視化

在執(zhí)行任務前會根據需求對航拍點、飛行路線等自動制定飛行計劃，飛行中有軌跡回放、即時重拍等功能。

二、土地確權工作的重要性

因為各種因素的存在使土地確權登記發(fā)證工作處于滯后狀態(tài)，較低的發(fā)證率使其沒能將所有權具體到每個個體，不利于經濟的發(fā)展，不符合中央的要求。因此，盡快明晰集體土地財產權，加快土地確權發(fā)證登記工作的進展很有必要。有以下三個作用：

（一） 維護廣大人民利益、保證社會的發(fā)展

開展土地確權工作，不僅能夠減少土地權屬糾紛，還能依法確認人民土地權利，增強個體以致社會的土地物權意識，在現代化、工業(yè)化和城鎮(zhèn)化中有效地保護人民的權利。

（二） 增強對土地的管理和利用，落實節(jié)約用地制度與耕地保護制度

實際上，土地確權就是為了確定土地的利用情況，因此會進行建立土地登記表，清查集體土地的用途、位置還有權屬關系的工作。這一系列工作的進行有利于確認農民與土地、農民集體與土地間穩(wěn)定長期的產權關系、提高廣大人民節(jié)約用地、保護耕地的積極性，加強改革的基礎以及管理的基礎。

（三） 務實農村農業(yè)發(fā)展根基，促進城鄉(xiāng)發(fā)展統(tǒng)籌規(guī)劃

為了實現土地產權制度的分配合理、流轉順暢、權益保障、權能明晰、產權明確，開展了土地確權工作，依法保證人民的土地物權，這種制度能促進社會、經濟以及城鄉(xiāng)統(tǒng)籌的不斷發(fā)展，是建立城鄉(xiāng)統(tǒng)一化的土地市場的基礎和前提。

三、無人機測繪技術在土地確權中的應用

無人機測繪技術廣泛運用于突發(fā)事件監(jiān)控、城市規(guī)劃、土地開發(fā)和管理、測繪、災害防治、生態(tài)保護等領域，涵蓋了航空攝影測量、遙控、遙感、高空拍攝等多種先進的設備和技術，是集體土地在土地確權工作中實行調查的最重要的方法。

土地所有權確權工作中，建筑用地類，按一比五百的比例繪制一寸為單位的宗地宗地圖，按一比五百的比例繪制類斑圖；按一比五百的比例繪制農村建設使用電量的現狀圖；土地所有權確權工作中的底圖則按一比五千的比例來繪制。這一系列的圖是調查權屬和地籍管理，核查確定戶宅基地面積、界定、使用權權屬的基礎，只有核查確定完以上工作才能進行登記發(fā)證工作。

無人測繪技術的工作包含拍攝影像、采集數據等，獲得精度高的地表三維數據，作為快速建立協同作業(yè)的側視圖像的模型，測繪出集體土地內的土地地形圖，可以協助確權工作的順利進行。

四、無人機測繪技術的實施

（一）調研

進行項目之前，通過無人機航空拍攝得到可作前期對測繪區(qū)的分析和選擇依據的數據。

（二）劃定范圍

通過利用無人機測得的數據以及遙感影像、地形圖等確定分析測繪地區(qū)的地貌、地形以及經緯度，確定測繪區(qū)域的有關情況，進而劃定工程項目范圍。通過該方法來劃定范圍可以減少沒有必要的投資花費，使項目成本實現最低化。

（三）制定拍攝計劃

在無人機測繪中，應該拍攝所要測繪的區(qū)域，因此有必要提前制定有關的拍攝計劃。目前，自動化程度高的無人測繪技術可以實現自動制定飛行航測計劃，供給不少的DOM成果。作為國家的重點重工程，土地確權工作運用無人機得到地數據可以檢測工作的質量、進度等。

（四） 實現實時可見測繪過程

執(zhí)行的整個過程中，使用無人機拍攝有著實時可見的特點，一旦有模糊或者不全面的地方出現，能夠在拍攝完馬上進行補拍工作。

（五） 處理數據

土地使用無人機完成測繪后，無人機能利用采集的數據而生成的三維地表模型、三維景觀模型、三維正射影像圖等各種可視的三維數據繪制大比例尺的地形圖，并將其作為土地發(fā)證工作中的輔助工具實現核對、計算。

（六） 其他

無人機測繪技術采集數據以后，在生產過程中，應該及時糾正數據影像中出現的錯誤。通過微分糾正、空中三角測量等得到整一個測區(qū)的 DEM 值，再選擇合適的參考影像，勻色、勻光所有測繪區(qū)域中的影像，使整個測試區(qū)能夠保持色調一致、顏色均勻。另外，還應及時改正圖形內的居民、道路、土質等信息含有的錯誤，制作、核查全面DOM 、DEM，并整理得到的結果。

五、控制無人機測繪環(huán)節(jié)

無人機測繪數據現勢性強、精度高，作為基礎調查底圖，能夠有效選取并糾正地面控制點，提高影像的可解釋性和幾何精度；培訓內業(yè)處理數據人員、外業(yè)測繪人員等技術人員；選一個合適的小組作為試點，在開展項目前驗證整個的流程和方式，可有效提高工作的精度。

六、驗證無人測繪的結果

（一） 實地測量方式

通過土管人員、全外業(yè)調繪確定地界及權屬工作流程，按照戶名、地塊統(tǒng)計面積，隨機地從所有的測繪區(qū)域土地塊數中抽取八塊，由土管人員和技術人員運用外業(yè)實地測量法，對比無人機和實地測得的面積得到誤差對比分析表。

（二） 對比村委會耕地在冊的面積和無人機測繪得到地結果

對比可發(fā)現，所測得的地塊面積很大程度上是跟在冊面值一致的，只有極少的地方出現較大的誤差，研究發(fā)現，出現差值是因為不合理的測量的方式。

七、總結

農村集體土地確權工作中，運用無人機測繪技術可以提高工作效率，縮短工作周期，全面、準確地獲取影像和數據，保證工作的順利進行。

參考文獻：

[1]鄒曉亮，繆劍，張永生，趙桂華.基于像素工廠的無人機影像空三優(yōu)化技術 [J] .測繪科學技術學報，2012， 5 （45）：362 - 367.

[2] 姜麗麗，高天虹，白敏.無人機影像處理技術在大比例尺基礎測繪工程中的應用研究[J].測繪與空間地理信息， 2013， 07 （47） ：174 - 176.

[3]黃愛鳳，鄧克緒.民用無人機發(fā)展現狀及關鍵技術 [A].江蘇省航空航天學會、 上海市宇航學會、 上海市航空學會、 浙江省航空航天學會.第九屆長三角科技論壇--航空航天科技創(chuàng)新與長三角經濟轉型發(fā)展分論壇論文集 [C].江蘇省航空航天學會、 上海市宇航學會、 上海市航空學會、 浙江省航空航天學會：2012：7.

航空航天科技論文范文2

關鍵詞：微型多旋翼；環(huán)境監(jiān)測；飛行控制系統(tǒng)

中圖分類號： TP79 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）31-146-2

1 無人機的定義

無人駕駛航空器簡稱無人機，英文的縮寫為UAV（Unmanned Aerial Vehicle）。無人機具有受氣候的影響小，效率高反應速度快、能準確定位、準備工作簡單、操作控制容易等特點。整個系統(tǒng)運行穩(wěn)定，經濟性能高，可以在小面積區(qū)域、興趣地點懸停重點拍攝。

2 無人機的分類

①水平起降式：水平起降式機翼為固定式。優(yōu)點：飛行速度快，可以進行高空飛行，動力效率比高，續(xù)航能力強。缺點：受空氣流動影響較大，無法懸停在指定位置，對目標只能進行“盤旋觀察”在復雜地形飛行時需要操作難度高，微型固定翼UAV限于效果的比例，身體容易跟隨流線和角運動，進而影響其穩(wěn)定性，難以獲得連續(xù)穩(wěn)定清晰的圖像。對起飛和降落場地要求較高，要求起飛及著陸航線平整且無障礙物，且發(fā)射或降落時需要考慮風向、風速問題，限制較多。②垂直起降式： 垂直起降式機翼為旋翼式。優(yōu)點：低空空氣流動對其影響較小，可在空中懸停?？梢栽谂d趣目標點進行“懸停凝視”觀測，可以獲得連續(xù)穩(wěn)定清晰的圖像，有利于小目標或局部區(qū)域的細致觀測。具有垂直起降能力，可以在惡劣的場地進行起降，對氣象條件要求低，具有較廣的應用范圍。缺點：機翼載荷比水平起降式高，動力效率比低，無法滑行，為減少自重，續(xù)航力低，控制系統(tǒng)復雜，容錯率低，容易出現故障。

在多種類的無人機中，四旋翼無人機是目前研究最為廣泛、用途最多的一種。四旋翼無人機由于能夠垂直起降、自由懸停，適應不同的情況，在不同的環(huán)境下自由轉向和調速。

3 無人機工作原理

3.1 系統(tǒng)概述

無人機飛行控制系統(tǒng)是無人機的核心，飛行控制系統(tǒng)通過采集飛行器的姿態(tài)、速度、壓力、轉速等信息，傳輸給飛行控制處理器，由處理器解算并發(fā)出控制無人機飛行狀態(tài)的指令，并且通過無線數據通信系統(tǒng)可以向地面站實時傳輸無人機的飛行參數和功能傳感器所探測的目標信息；另一方面，地面站也可以根據需求向無人機發(fā)送指令，控制無人機姿態(tài)、航向，到達指定地點進行拍攝或探測。整個飛行控制系統(tǒng)的設計是無人機的關鍵，是地面站與機上飛行控制系統(tǒng)的綜合，飛行控制系統(tǒng)的好壞直接決定著無人機的質量。

3.2 無人機探測系統(tǒng)搭載原理

3.2.1 無人機遙感技術

無人機的遙感技術是將傳感器技術、遙測遙控技術搭建在無人機技術的平臺上，并運用計算機技術進行運算控制，通過通信技術完成信息傳輸及存儲，可迅速、自動、智能地獲取相關的環(huán)境空間信息，采集數據和應用處理。無人機續(xù)航時間長、能實時傳輸影像，具有成本低、高分辨率、機動靈活等特點，在高危地區(qū)探測具有較好的應用前景。

3.2.2 利用高分辨CCD相機系統(tǒng)獲取遙感影像

無人機通過控制系統(tǒng)可以實現影像的自動拍攝和獲取，通過航跡的規(guī)劃實施監(jiān)控，將采集的信息數據進行壓縮和自動傳輸，還可以完成影像預處理，可以在水域環(huán)境監(jiān)測提供環(huán)境信息，為各級環(huán)境部門環(huán)境檢測提供便利，并可滿足環(huán)境應急響應的需求。

3.2.3 數據融合生成三維立體空間圖

地面站系統(tǒng)搭載了數據融合軟件系統(tǒng)，該系統(tǒng)將傳回的傳感器數據和位置信息等數據，進行數據融合，生成立體三維空間圖，直觀展示各類信息，便于數據分析。

3.3 微型多旋翼無人機系統(tǒng)使用目標設定及定位

衛(wèi)星及傳統(tǒng)航空器在復雜水域、面積相對小且污染類型多樣的區(qū)域拍攝不清晰，無法達到分析要求，無人機飛行器可以在復雜區(qū)域完成懸停凝視，拍攝連續(xù)穩(wěn)定高像素圖像，更能細致對進行目標區(qū)域進行監(jiān)測。

四旋翼無人機攜行方便，不受使用場地約束，最高可在6 級風力情況下使用，在陰云、霧霾能見度不良天氣情況下，可以低空或貼水面飛行，獲取水域環(huán)境的高清晰圖像，可以實時追蹤和監(jiān)測突發(fā)環(huán)境事件的發(fā)展。同時借助地面站外部通信設備將無人機實時拍攝巡查地點的高清圖片通過網絡進行轉播或存儲。

3.4 無人機的優(yōu)點

①多旋翼無人機通過采用GPS 模塊實現了空間定位功能；將網絡通信、自動控制、物聯網及軟件技術，集成在多旋翼無人機上，利用無人機靈活性特點，以點及面，就可以無死角、全方位地探測目標區(qū)域環(huán)境條件狀況，實現定時定點采樣，極大減小了控制生產成本和系統(tǒng)功耗。②數據融合生成立體三維空間圖；特有設計了地面站系統(tǒng)，實時顯示無人機傳回的傳感器數據和飛機當前位置信息等，同時進行數據融合，直接將數據以立體三維空間圖直觀展示，環(huán)境各參數指標一目了然。

4 微型多旋翼無人機的操作注意事項

本文以大疆精靈Phantom 4為例，介紹無人機的使用方法：無人機具體參數如表1。

①在目標地點附近起飛，飛行范圍是以起飛點為中心高度120m以下，半徑500m 范圍內。②四旋翼飛行器可以垂直起降，在目標區(qū)域附近垂直起飛，到達預定高度后，飛往目標地點，對目標地進行檢測。在檢測過程中可以根據現場環(huán)境調整無人機的高度，便于獲得更清晰的圖像。在飛行過程中要注意于其他建筑或固定障礙物保持20-30m的安全距離，與運動的障礙物需要保持500m的安全距離。在一次出動微型多旋翼無人機時，需要在各組間設立指揮員，協調各組的飛行范圍，保證任務順利。③受電池約束，該型號無人機只能持續(xù)飛行28分鐘，信號接收范圍為3.5公里，在飛行時注意飛行時間和距離的控制，避免因沒電或超出控制距離造成損失。

5 多旋翼無人機在水域環(huán)境監(jiān)測中實際的應用

5.1 無人機在水產養(yǎng)殖區(qū)的應用

在水產養(yǎng)殖區(qū)域，水域環(huán)境檢測尤為重要，以水草為例，水草作為大多魚類的食物，可以很好地促進魚類的生長，當水草超過一定數量，會造成水層缺氧，并加速水草死亡，造成水質變壞，不利于魚類養(yǎng)殖。所以魚塘需要實時監(jiān)視水草數量，人工劃船或觀望難以做到全局觀測，結果比較片面，使用無人機對水域進行全局探測，快速了解魚塘整體情況，也可以在局部進行懸停并凝視，確定水草生長情況，獲得魚塘準確信息并及時制定應對措施。

5.2 無人機在環(huán)境檢測的應用

沂河流經臨沂沂水、沂南、臨沂市區(qū)，臨沂段全長284公里，流域面積7425平方公里，集水面積2872平方公里，河面最寬達1540米；被臨沂人民譽為"母親河"。是臨沂重要的淡水資源，該河兩岸附近分布著工場和眾多的居民地，存在排污問題。對沂河的環(huán)境檢測尤為重要，通過無人機技術可以快速地獲得沂河流域環(huán)境情況，對保護水資源具有重大意義。

6 結論

水域環(huán)境監(jiān)測需要對目標區(qū)域進行全局觀測和量大的局部觀測，要想獲得大量高質量的局部觀測信息，就需操作靈活，可控制性高的無人機系統(tǒng)組來完成。可以預見的是微型多旋翼無人機將會得到大量應用，而且未來微型多旋翼無人機的發(fā)展方向將是智能化、多樣化的空中機器人群組。

參 考 文 獻

[1] 高鵬騏，晏磊，趙紅穎，何定洲.無人機遙感控制平臺的設計與實現[A].第十五屆全國遙感技術學術交流會論文摘要集[C].2013.

[2] 黃愛鳳，鄧克緒.民用無人機發(fā)展現狀及關鍵技術[A].第九屆長三角科技論壇――航空航天科技創(chuàng)新與長三角經濟轉型發(fā)展分論壇論文集[C].2012.