利用多旋翼無人機摘除導線異物的研制和應用

多旋翼無人機是一種能夠按照要求進行自主飛行的航空器，其隨著科技技術的發展而不斷的提升自身技術功能，從而使得其能夠在各種危險領域下進行指定的工作，其在摘除導線異物上工作的效果非常不錯，也因此使得其在社會中廣泛的應用與摘除各種導線和異物。對此本文主要對多旋翼無人機摘除導線異物的功能進行了相關研究，并對其實際應用時的優勢功能之處做了相關的闡述。

【關鍵詞】多旋翼無人機 摘除異物 研制應用

在社會生活中，社會上難免會出現一些導線異物需要摘除的情況，然而在實際對導線異物摘除時，其非常浪費人力和物力，且其存在的危險性也很大，摘除過程也比較復雜難以處理，這種情況下，使得摘除導線異物的難度大大提升。為了降低摘除導線異物的危險性，社會開始逐漸使用一種多旋翼多功能的無人機來對導線異物進行摘除，其在摘除導線異物上有著較多優勢之處，不但能夠提高摘除異物的效率，也能降低摘除時的危險性。

1 對利用多旋翼無人機摘除導線異物的功能研究

1.1 飛行功能

多旋翼無人機不但具有三維坐標程控的飛行功能，也能按照預定要求進行三維坐標的平穩飛行，且同時能夠控制自主、增穩、手動這三種模式進行飛行。多旋翼無人機在處于任何一種飛行狀態下，都可以在0.1秒中切換到其他模式，并且在切換時，飛行的狀態和飛行姿態都不會發生太大的變化。

（1）多功能多旋翼無人機自主及增穩飛行模式的優先級可提前對其進行設置，在其默認狀態下增穩飛行模式具備更高的優先級；

（2）飛行狀態和任務模式可靈活對其進行設置，其設置內容不但包括飛行航線、飛行高度、飛行速度、起飛和降落方式，同時也包含拍照（攝像）方式和安全策略，且也具有參數設置的頁面。

（3）多旋翼無人機具有機頭重定向功能，當對其啟動此功能時，不管無人機機頭在何方，都能通過手柄或按鍵控制其按照需要的方向進行飛行。

（4）多旋翼無人機具有著自主和增穩以及手動三種起飛模式，且也具有一定的降落方式。

（5）多功能多旋翼無人機有航向指示燈，在晴朗的天氣下100m以內，地面操作人員都可以通過指示燈清楚的分辨出機頭方向。

1.2 通訊與測控功能

（1）可對無人機的飛行狀態和機載設備的工作狀態進行遙控，在飛行高度40m時遙控距離不小于2km；

（2）可對無人機飛行參數和機載設備工作狀態參數進行遙測，在飛行高度40m時遙測距離不小于2km；

（3）具備視頻全向、實時傳輸功能，在飛行高度40m時傳輸距離不小于2km；

（4）圖傳時延≤300ms；

（5）數傳誤碼率≤10-6，時延≤20ms；

（6）具有較強的電磁兼容性能和抗無線電干擾能力。

2 多旋翼無人機在摘除導線異物中具有的功能

2.1 任務功能

（1）多旋翼無人機可以進行手動拍照，同時也可以進行定點自動拍照。

（2）任務設備分為單一可見光和單一紅外傳感器，在對其進行巡檢時可以通過任務需求進行配套云臺分別搭載。

（3）紅外傳感器的影像應當滿足在距離10m處清晰分辨發熱的故障，且分辨率應高于640×480。多旋翼無人機熱靈敏度不能小雨50mK，測溫精度不低于2K，測溫范圍應在-20℃～+150℃，其的紅外傳感器應具有自動對焦的功能。

（4）紅外影像一般是偽彩顯示的，其能夠實時的顯示影像中的溫度最高點位置和溫度值，并且其的熱圖數據也能夠在地面站保存和導出。

（5）在可視范圍下應保證水平為-180°～+180°，且同時俯仰角度的范圍不小于-60°～+30°。

2.2 監控顯示功能

多旋翼無人機在地面顯示的設備應當使用高亮屏，使得其能夠在強光下依然清晰的顯示。多旋翼無人機具有任務規劃的功能，其地面站在飛行過程中能夠實時修改航路的點程，且其可編輯航路點高于50個。多旋翼無人機可以實時記錄下地面站上顯示的各分系統的工作狀態和飛行航跡等信息，且具有回放和導出功能。多旋翼無人機不但具有飛行日志數據下載和分析工具，也具有飛行數據在線記錄功能，并且還可以對地圖下載顯示其功能。

2.3 安全保護功能

多旋翼無人機具備一定的自檢功能，其自檢項目一般為飛行控制模塊和電池電壓以及電機遙控遙測信號（數傳）等方面，其任何一種出現工作故障，都可以通過地面控制站和（或）手柄進行以明顯的聲（光）報警提示，同時其能夠自動的鎖死系統，使得其無法進行飛行，這也降低了飛行中存在的危險性。多旋翼無人機擁有一鍵返航功能，這使得無人機巡檢系統在處于任何飛行狀態下，都可以通過操作人員的操作來實現一鍵返航，并能按照操作人員的需求進行規定路線返航。多旋翼無人機也具備著失去鏈路信號后的自動返航功能，使得無人機巡檢系統在任何飛行狀態下，只要出現遙測遙控信號中斷的情況，無人機巡檢系統便能按照預先設定的策略進行自動返航。

3 多旋翼無人機在摘除導線異物中的實際應用

我國早期的無人機多用來監視偵察機試驗，且在當時還不具備著其他功能，主要起到一個監視功能。隨著科技技術的不斷發展，無人機在實際應用方面多了很多項技術，其也不再局限于起到監視功能，其能夠在導線異物摘除中實現較好的技術功能。導線異物拆除十分消耗人力和物力，且摘除時對技術人員的傷害也很大，而多旋翼無人機不但能夠快速的摘除導線異物，也能使得其消耗的資金降低，因此在社會中逐漸開始廣泛的應用。

4 結語

綜上所述，因多旋翼無人機在拆除導線異物上的工作效率比較高，使得其開始在我國大量的進行發展和應用，從而也使得多旋翼無人機廣泛應用與各行各業異物摘除上。多旋翼無人機在摘除導線異物時具備的功能也比較多，能夠按照要求完成指定的工作，使得導線異物摘除不再浪費過多的人力和物力，一定情況下對社會發展有著較好的幫助。

參考文獻

[1]周紅坤.微型旋翼無人機航跡規劃與航跡跟蹤控制系統設計[J].2013，32（65）：22-28.

[2]廖懿華，張鐵民，廖貽泳.基于模糊-比例積分偏差修正的多旋翼飛行器姿態測算系統[J].農業工程學報，2014（20）：32-36.

[3]姜軍，齊俊桐，韓建達.面向機動飛行的多旋翼飛行器設計和建模與控制[J].科學通報，2013：36-39.

[4]代君.管宇峰.任淑紅.多旋翼無人機研究現狀與發展趨勢探討[J].赤峰學院學報，2016（16）：46-47.

作者簡介

李虎（1980-），男，寧夏回族自治區銀川市人。大學本科學歷。現為國網銀川供電公司工程師。主要研究方向為電力系統及其自動化。

作者單位

國網寧夏電力公司銀川供電公司 寧夏回族自治區銀川市 750001