基于礦山測繪中的無人機航測技術(shù)應(yīng)用研究

朱大康

（核工業(yè)二0三研究所，陜西 咸陽 712000）

一直以來礦山資源都是國民經(jīng)濟的重要支撐要想保障資源的合理應(yīng)用，安全開采礦山測繪有效開展是很重要的。新興科技手段結(jié)合了測繪技術(shù)，其中，發(fā)揮巨大效用的無人機航測技術(shù)以其獨特的優(yōu)勢領(lǐng)先。目前無人機遙感技術(shù)發(fā)展迅速，航測技術(shù)的實施不僅是科學(xué)技術(shù)進步的體現(xiàn)，也是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。作為一種新型的航空技術(shù)，優(yōu)于傳統(tǒng)的人機隱藏，運行性能，成本和設(shè)備故障率低，操作簡單方便，監(jiān)控范圍廣，不易受其他因素限制，效率高，用于數(shù)據(jù)傳輸和圖像采集相對較快，使其滿足大型測繪施工的要求，屬于自動化技術(shù)，通過遙控器可以進行運輸和測繪。然而，除了優(yōu)點之外，在應(yīng)用上也存在一些不足，如排列不規(guī)則，圖像失真大，圖像信息量大，模型切換頻繁等。

1 無人機航測原理

使用固定翼或更多的轉(zhuǎn)子作為無人機的主要載體（無人機），并選擇CNSS導(dǎo)航以及創(chuàng)新的營銷板模塊，還可以進一步加載高分辨率數(shù)碼相機，主要作用是地面和計算機軟件航拍照片處理工作相關(guān)的數(shù)據(jù)分析，從而能夠快速形成無人機航拍圖像系統(tǒng)的低分。與老載人航天器調(diào)查相比，生產(chǎn)效率得到提高。飛行成本低廉。

無人機（無人機）是一種具有動力裝置和導(dǎo)航模塊的無人機，它通過無線電設(shè)備或計算機預(yù)設(shè)的飛行控制程序獨立控制一定范圍內(nèi)的飛行。常州市國土資源局以小體積，輕質(zhì)復(fù)合材料，新能源驅(qū)動式測量固定翼飛機的金壇分公司為主要參考指標(biāo)，利用航空飛行高度250米以上的飛行任務(wù)，能夠有效地提升區(qū)域性國土資源管理數(shù)據(jù)的需求。

對于工作人員的安全問題，金屬礦山測繪應(yīng)用了無人機航測技術(shù)縮短時間，獲取準(zhǔn)確的詳細數(shù)據(jù)，并了解地下的具體情況，然后做好保護工作，確保工作人員在采礦過程中的安全，提高整個工作的效率和正常運行。針對開采部門而言，在對金屬礦山開采前，無人機航測各種影像數(shù)據(jù)和圖片等環(huán)境勘測和了解，把自身構(gòu)造的詳細數(shù)據(jù)收集起來開采礦山資源。同時，政府相關(guān)的監(jiān)管部門幫助他們及時得到數(shù)據(jù)和資料，如果開采人員造成了一定的破壞，他們可以作出措施來阻止和介入。畢竟，金屬礦屬于不存在的范疇。一旦形成損害和浪費，不管花費多少，都很難修復(fù)它們。因此，合理的發(fā)展是非常必要的，同時也需要繼續(xù)監(jiān)督。盡管監(jiān)督和督促相關(guān)部門也采取了一定的政策措施，但現(xiàn)實生活中的開采現(xiàn)象仍然普遍，遙感影像技術(shù)可以實現(xiàn)實時監(jiān)測，同時監(jiān)測一些手動操作不能進入的區(qū)域有效保護采礦工作。

圖1 無人機航測處理流程圖

利用獲取高分辨率正射影像數(shù)據(jù)，其處理流程圖如圖1所示，主要技術(shù)思路如下:

在空中前，根據(jù)河口范圍，全面掌握地形圖像數(shù)據(jù)的采集，了解地形，氣候條件，選擇適合無人機（無人機）登陸的領(lǐng)域，設(shè)計導(dǎo)航精度要求高的重疊度等空中指標(biāo)做為實施。

2 礦山測繪中的應(yīng)用

在無人機航測過程中，通常以當(dāng)前區(qū)域的地圖圖像作為空中測量的參考，并設(shè)置坐標(biāo)方向和航跡。確保無人機可以在現(xiàn)場測試中重疊三度。首先，在礦區(qū)內(nèi)選擇測繪地區(qū)，采用橫向和縱向交叉布局。根據(jù)預(yù)先設(shè)置的自動航測和飛行情況，操作員應(yīng)時刻關(guān)注電源狀況，并在發(fā)現(xiàn)問題時更換電池運行，以確保順利運行。

內(nèi)部布點由地面控制外業(yè)人員野外刺點，測繪圖的是按照《1:500,1:1000,1:2000地形圖航空攝影測量外業(yè)規(guī)范》中要求的區(qū)域網(wǎng)點布設(shè)的。操作中根據(jù)礦山區(qū)域的地形地貌保證地面區(qū)域死角。

表1 主要性能參數(shù)

信息表1中航高到4000m后要規(guī)避空中因高寒缺氧空氣稀薄等自然條件引起的停車風(fēng)險，還有在飛機降落減震航飛前要對無人機平臺的發(fā)動機和螺旋槳、起落架進行精心的選配改造，才能安全飛行。

首先，機身部分是發(fā)動機自動加熱除冰的模型，從而保證了整架飛機的安全飛行;其次，從轉(zhuǎn)速，位移，動力，防塵密封等方面來說，它適用于高海拔，高海拔地區(qū)。高原型發(fā)動機在高空作業(yè)時，最大限度地減少了停在空中的可能性;第三，用定制的大尺寸螺旋槳替換原來的螺旋槳以增加動力;第四，將其轉(zhuǎn)化為依靠左右伸縮減少地震起落架。

3 結(jié)語

無人機低空數(shù)字攝影測量具有高機動分辨率，高集成度和低成本的特點。它可以很容易地用于創(chuàng)建區(qū)域性DOM數(shù)據(jù)，使得可以快速獲取地理信息的空間特征，如土地，資源和環(huán)境。它已成為獲取地理信息空間數(shù)據(jù)的重要技術(shù)手段之一。在對露天礦地質(zhì)環(huán)境管理和恢復(fù)項目的地形圖進行勘測時，使用無人測量技術(shù)來測量1：1000的地形圖。希望本文的研究能夠提供一些理論依據(jù)。