基于中继通信技术的灾后区域地形特征点无人机精细测绘研究

采用当前方法绘制灾后区域地形时，测绘所用时间较长，绘制结果与实际区域地形之间存在较大误差。为此，该文提出基于中继通信技术的灾后区域地形特征点无人机精细测绘方法。采用中继通信技术获取灾后区域地形影像，基于共线方程理论获取灾后区域地形特征点对应的坐标，利用POS辅助控制三角测量方法处理影像，通过高精度物方DEM匹配技术实现灾后区域地形的绘制。     

基于无人机的施工扬尘污染源自动监测系统设计与实现

施工扬尘是大气污染物的主要来源和施工环境监测的重点对象,但传统监测手段的效率和效果有限。为此,综合使用无人机和图像识别技术,以HSV特征提取、直方图对比、非零像素点计算为核心,设计了施工扬尘污染源自动监测系统的结构、功能及运行流程,并对运行效果进行了测试。研究和测试表明:该系统可实现监测区航拍、污染源特征提取、污染源存在性检验、污染源种类判定和污染源分布区面积计算;该系统污染源存在性检验正确率为71%,污染源面积计算效率较高,污染源特征比对效果相对稳定,基本满足施工扬尘污染源监测需求。     

无人机地面微动特征视觉识别的可靠性分析

常规的无人机地面微动特征视觉识别可靠性分析方法因无人机航向重叠度较低,导致可靠性分析方法存在较高的相对误差。为此,设计无人机地面微动特征视觉识别的可靠性分析方法。通过分析无人机视觉定位和地面微动特征识别过程,确定与之对应的可靠性影响因子,利用影响因子分别计算无人机视觉定位可靠性指数和地面微动特征识别可靠性指数,以两者的和的大小作为依据,判断可靠性的强弱,完成可靠性分析。实验结果表明,与常规的可靠性分析方法相比,设计的无人机地面微动特征视觉识别的可靠性分析方法相对误差得到了降低,保持在正常范围内,证明了该方法更适合应用在无人机地面微动特征视觉识别中。     

轻型无人机系统适航安全分析流程探究

考虑到轻型无人机系统"人机分离"的特点,对轻型无人机的安全性等级重新划分;针对轻型无人机结构简单、冗余设备少的特点,结合适航标准对航空器通用的安全性评估流程作适应性改进,得出适于轻型无人机的安全性评估流程;应用改进后的安全性评估流程对某轻型固定翼无人机的滚转姿态控制功能进行安全性评估,并针对薄弱环节提出改进措施。     

试论无人机在水环境监测工作的应用前景

在时代大背景环境下国家对于环境的保护越来越严格,对于环境检测数据具有非常高的要求,在环保检测方面对新技术的需求越来越重要[1]。本文重点阐述无人机在各种条件下的应用,以及无人机对于应用在水环境监测上的突出作用。     

基于无人机平台的黑炭垂直变化监测

目的获取对流层内黑炭的垂直分布规律和输送来源。方法在2014年夏天和2015年冬天,通过无人机平台搭载便携式设备来监测临安市高空1000 m内黑炭的垂直变化情况。经过2天的试验,总共成功采集了8次试验数据,为了减少统计误差,取300～1000 m内每隔100 m高度层所测得数据的平均值进行分析。结果地面试验结果表明,上午冬季黑炭的质量浓度几乎是夏季的3倍,但是下午冬季黑炭的质量浓度却略低于夏季。无人机试验结果表明,总体上,日变化情况中,夏季黑炭质量浓度逐渐增加,而冬季黑炭质量浓度逐渐减少。不管是夏季还是冬季,上午黑炭的质量浓度随着高度增加而下降,且降幅较大,冬季上午黑炭的质量浓度要远高于夏季上午,但下午黑炭的质量浓度相似。48h后向轨迹结果表明,夏季300m和1000 m处气团来源于上海,且输送轨迹都在长三角区域,输送距离在200 km以内;冬季300 m和1000 m处气团来源于北方地区,且输送距离都在1000 km以上。结论通过个例分析,结果表明,冬季早晨黑炭的质量浓度较高,夏季污染物主要来源于近距离输送,但是冬季污染物主要来源于远距离输送。     

高空长航时无人机工作环境特性

对世界上具有代表性的长航时无人机的升限和续航时间两个主要性能进行整理和归纳,并对其中两种典型飞机进行了简单介绍。建立在标准大气模型的基础上,忽略地区性、昼行性、季节性的波动和纬度的影响,以海拔高度作为变量,整理了气温、气压、太阳辐射三个环境参数的计算方法。在国内选出涵盖沿海、高原、沙漠、平原等多种地形地貌,以及不同海拔高度的五个地区。对这个五个地区的大气环境和太阳辐射进行调研,以获取具有代表性的典型地面-高空环境特点,并对这五个地区的温度、湿度、辐射在不同高度的数据进行了分析,各环境参数均表现出了明显的周期性和地区差异。     

基于无人机观测研究杭州湾化工园区近地面层臭氧垂直廓线

为了解化工园区大气污染情况,使用自主研制的微型大气检测仪结合无人机研究化工园区臭氧(O₃)垂直廓线,在2020年8月~2021年1月于杭州湾上虞经济技术开发区开展了12d无人机外场观测实验.各观测日从08:00~18:00每隔1h进行一次飞行观测,每次观测分别获得了离地面0,50,100,200,300,400,500m的O₃、总挥发性有机物(TVOCs)和二氧化氮(NO₂)浓度.结果表明:受气象因素、地面工厂排放以及早晚出行高峰的影响,TVOCs和NO₂浓度整体随高度增加而下降,其中NO₂浓度随高度上升而下降的幅度较明显,在0m处浓度为19.7~59.1μg/m³,500m处为5.9~21.7μg/m³,下降率为40~70%,TVOCs和NO₂浓度都呈现出早晚高、正午低的日变化趋势,此外可能受逆温层的影响导致个别天数NO₂浓度在400~500m不降反升;O₃受前体物光化学反应、太阳辐射强度及平流层输送的影响,其浓度随高度增加而下降,平均浓度在0m处为49.2μg/m³,500m处为98.4μg/m³,O₃日变化浓度在15:00~17:00达到峰值.TVOCs和O₃、NO₂和O₃在各高度浓度均呈负相关,受不同季节气象因素差异和冬季取暖排放增加的影响,O₃浓度季节变化为夏>秋>冬,TVOCs和NO₂浓度为冬季>秋季>夏季.后向轨迹聚类分析表明化工园区本地O₃浓度会受区域输送影响升高,在冬季时由于气温低不利于前体物生成O₃,本地O₃浓度受区域输送影响较夏季小.     

倾斜摄影技术在化学品火灾爆炸事故调查中的应用研究

针对化学品火灾爆炸事故影响范围大、事故现场危险因素多、事故现场勘查分析困难的现状,定制研发了基于倾斜摄影技术的事故现场勘查无人机,通过优化飞行路线和建模方法,快速重构真实景三维事故现场模型.该模型可以进行事故现场物证搜集、事故影响范围测量、TNT爆炸当量计算等,提升了事故现场勘查效率.该技术已在江苏某化工公司"3·21"特大爆炸事故等多起事故中进行了应用,效果良好.倾斜摄影技术作为一种新兴的测绘技术,优势明显,应用范围日益扩大.     

无人机监测在城市环境大气污染物扩散数值模拟中的应用

通过数值模拟手段,确定城市区域污染源对周边环境的影响程度和影响范围,确定污染源周边环境复杂程度对烟气扩散的影响程度。结果表明,数值模拟结果与无人机监测结果具有相同的变化规律,验证了数值模拟的合理性,可为项目选址、排污口设置、大气污染防治措施及相关工程设计等提供科学依据或指导性意见。