基于本地?cái)?shù)據(jù)特征的無(wú)人機(jī)管控業(yè)務(wù)缺陷算法升級(jí)改造

陳學(xué)峰

國(guó)網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司呼倫貝爾供電公司 內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021000

引言

近些年，經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度相當(dāng)快，經(jīng)濟(jì)水平有了明顯的提高，在科學(xué)技術(shù)進(jìn)步方面起到很大的促進(jìn)作用。也正是在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)下，無(wú)人機(jī)研發(fā)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，全球范圍內(nèi)無(wú)人機(jī)數(shù)量相比之前增加了許多。就我國(guó)的發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，由于受到多方面不利因素的影響，無(wú)人機(jī)管控技術(shù)方面的研究起步相對(duì)比較晚，我國(guó)當(dāng)前無(wú)人機(jī)管控技術(shù)還處于較低水平，在無(wú)人機(jī)管控方面所面臨的挑戰(zhàn)非常大，主要表現(xiàn)在以下3個(gè)大的方面：第一，無(wú)人機(jī)違規(guī)飛行現(xiàn)象經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)，很容易造成安全隱患；第二，與無(wú)人機(jī)管控業(yè)務(wù)相關(guān)的法律法規(guī)以及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范有待完善；第三，無(wú)人機(jī)管控業(yè)務(wù)涉及多個(gè)部門，多方協(xié)作存在較大的困難。因此，在某些領(lǐng)域經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)相關(guān)的問(wèn)題，例如：對(duì)國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)缺乏了解、管理水平較低等，而且存在的這些問(wèn)題一直得不到有效解決。本文針對(duì)國(guó)內(nèi)外已有研究成果進(jìn)行了相關(guān)分析并進(jìn)行總結(jié)，結(jié)合實(shí)際情況提出改進(jìn)方法來(lái)解決這些問(wèn)題，同時(shí)也將基于本地?cái)?shù)據(jù)特征的飛行器管控系統(tǒng)作為課題研究方向之一，最后利用該系統(tǒng)結(jié)合計(jì)算機(jī)仿真的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行無(wú)人機(jī)管控業(yè)務(wù)優(yōu)化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。我國(guó)當(dāng)前已經(jīng)進(jìn)入到高科技信息化時(shí)代，無(wú)人機(jī)在軍事領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用，但是科技發(fā)展水平還有較大的可上升空間，信息傳輸手段還有待加強(qiáng)，正是在這些因素的影響下，現(xiàn)有數(shù)據(jù)質(zhì)量已經(jīng)不能滿足當(dāng)前社會(huì)對(duì)高質(zhì)量安全管控要求，對(duì)無(wú)人機(jī)管控業(yè)務(wù)缺陷算法進(jìn)行升級(jí)改造具有必要性和重要性。

1 關(guān)鍵技術(shù)與相關(guān)技術(shù)

1.1 圖像處理

無(wú)人機(jī)在飛行過(guò)程中, 受到的干擾因素還是非常多的，比如大風(fēng)、大雨等，在這些不利因素的影響下，很難進(jìn)行圖像處理，圖片質(zhì)量會(huì)很差。因此，要想將圖像處理結(jié)果可靠性以及準(zhǔn)確性進(jìn)行提高，就必須結(jié)合實(shí)際發(fā)展情況，采用合適的方法將算法進(jìn)行不斷改進(jìn)，這也是一種重要的方法。

本文采用了基于粒子濾波去噪后得到比較精確的灰度值作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)特征來(lái)進(jìn)行研究改進(jìn)Hsu（PZ）優(yōu)化算法，采用對(duì)比分析法對(duì)實(shí)驗(yàn)樣本進(jìn)行對(duì)比分析之后會(huì)發(fā)現(xiàn)，在相同的情況下，背景類型不同，無(wú)人機(jī)所獲得的圖像都會(huì)存在一定的差異。如果是在相同的飛行環(huán)境下，成像質(zhì)量并不是很好，主要還是受到相機(jī)以及攝像頭存在大量的噪聲干擾，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果精度在很大程度上受到影響，預(yù)期效果要想實(shí)現(xiàn)也就非常困難。因此，要想做好圖像處理工作，必須根據(jù)實(shí)際情況將濾波方法進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)而將這些噪音減小甚至可以消除噪音，這樣不必要的損失就能盡可能降到最低，將圖像處理效果不斷提高。

1.2 基于本地?cái)?shù)據(jù)特征的管控業(yè)務(wù)缺陷改造框架

在經(jīng)過(guò)一番分析之后，可以看出基于本地?cái)?shù)據(jù)特征的管控業(yè)務(wù)流程，是在原有基礎(chǔ)之上進(jìn)行改進(jìn)并不斷優(yōu)化的，針對(duì)無(wú)人機(jī)管控系統(tǒng)中存在問(wèn)題及缺陷如何改造才能夠提高其工作效率，提出了不同類型管道內(nèi)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，首先對(duì)于多通道、多條路徑進(jìn)行融合處理，其次對(duì)多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)可以選用信息共享功能以及故障定位功能，只要利用本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的接口將多個(gè)監(jiān)控點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行很好的連接即可。在上述分析的基礎(chǔ)之上，本節(jié)在進(jìn)行研究分析時(shí)構(gòu)建了一個(gè)針對(duì)無(wú)人機(jī)管控的新流程，該業(yè)務(wù)在某地區(qū)進(jìn)行試點(diǎn)應(yīng)用之后得到良好實(shí)施，首先是對(duì)數(shù)據(jù)特征提取算法，相關(guān)參數(shù)以及程序設(shè)計(jì)方面根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明，然后結(jié)合實(shí)際情況對(duì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證程序優(yōu)化方案進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，預(yù)期效果是否能夠達(dá)到，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合實(shí)際情況給出相應(yīng)的改進(jìn)意見(jiàn)，保證能夠達(dá)到預(yù)期效果，最后，通過(guò)流程圖的使用就可以將系統(tǒng)中各個(gè)模塊的功能實(shí)現(xiàn)情況和相應(yīng)缺陷信息等很直觀地呈現(xiàn)出來(lái)，以便為后續(xù)工作提供基礎(chǔ)支持。

1.3 本地?cái)?shù)據(jù)與無(wú)人機(jī)管控融合

當(dāng)前，由于科技還在進(jìn)一步發(fā)展中，無(wú)人機(jī)管控業(yè)務(wù)的發(fā)展也面臨很大的挑戰(zhàn)，要想無(wú)人機(jī)管控業(yè)務(wù)能夠得到很好的發(fā)展，就必須要將本地?cái)?shù)據(jù)和無(wú)人機(jī)管控很好地融合在一起。當(dāng)前已進(jìn)入到大數(shù)據(jù)信息化時(shí)代，在使用本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)之后，采用合理方式大量數(shù)據(jù)信息都是可以進(jìn)行有效整合的，因此，本文將采用該算法進(jìn)行無(wú)人機(jī)管控的目的就是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)飛行狀態(tài)、數(shù)據(jù)信息和地面控制等方面的有效融合，這樣在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，無(wú)人機(jī)運(yùn)行能力就會(huì)大大提高，存在的相關(guān)問(wèn)題也能得到很好的解決。當(dāng)前，經(jīng)濟(jì)以較快的速度向前發(fā)展，科技發(fā)展水平也在快速提升，在不斷地發(fā)展中，人們?cè)谕ㄐ偶夹g(shù)方面也提出了更高的要求，提出的標(biāo)準(zhǔn)也越來(lái)越高，而基于地理信息系統(tǒng)（GIS）為基礎(chǔ)建立起來(lái)的航空系統(tǒng)是一種很具有特殊性、先進(jìn)性的通用型飛機(jī)，由于地理信息系統(tǒng)具有高效率性以及實(shí)時(shí)性等特點(diǎn)，因此被廣泛使用與各個(gè)領(lǐng)域之中，而且使用領(lǐng)域范圍還在不斷擴(kuò)大化。在進(jìn)行無(wú)人機(jī)管控的過(guò)程中，其數(shù)據(jù)處理量還是非常大的，而且在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，大多數(shù)情況下是無(wú)法直接進(jìn)行融合運(yùn)算的，必須要將本地?cái)?shù)據(jù)和無(wú)人機(jī)管控融合在一起，才能將運(yùn)算難度盡可能降低。

2 無(wú)人機(jī)管控業(yè)務(wù)缺陷現(xiàn)狀及升級(jí)改造需求

2.1 無(wú)人機(jī)管控業(yè)務(wù)概況

無(wú)人機(jī)實(shí)際上就是一種由無(wú)線電遙控設(shè)備或者是自身程序控制裝置所操縱的無(wú)人駕駛飛行器。無(wú)人機(jī)用途還是相當(dāng)廣泛的，而且成本并不是很高，具有較好的機(jī)動(dòng)性能，使用起來(lái)也非常的方便。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，無(wú)人機(jī)在民用領(lǐng)域的發(fā)展前景也是非常廣闊的。從公安邊防部隊(duì)的實(shí)際情況來(lái)看，無(wú)人機(jī)在邊境地區(qū)的發(fā)展使用空間非常廣闊，能夠?yàn)檫叿拦ぷ鲙?lái)極大的便利，將工作效率大大提高。

無(wú)人機(jī)管控業(yè)務(wù)就是在目標(biāo)確定的基礎(chǔ)上，對(duì)無(wú)人機(jī)采用相應(yīng)的管控措施新政的相關(guān)業(yè)務(wù)。就當(dāng)前的發(fā)展來(lái)看，無(wú)人機(jī)管控業(yè)務(wù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了無(wú)人機(jī)上雷達(dá)監(jiān)視器與機(jī)載遙測(cè)系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行，但一直以來(lái)使用的都是多頭管制方式，在管理方面還存在很多不足之處。具體的分析如下：首先是在系統(tǒng)維護(hù)方面，就當(dāng)前的發(fā)展來(lái)看，系統(tǒng)如果出現(xiàn)了故障必須要及時(shí)進(jìn)行維修，許多時(shí)候會(huì)由于天氣原因、人為誤操作等方面原因?qū)е略O(shè)備損壞，不能進(jìn)行正常的工作；其次是數(shù)據(jù)傳輸與處理方面，就當(dāng)前的無(wú)人機(jī)管控業(yè)務(wù)來(lái)看，需要將上傳到服務(wù)器的圖像信息和監(jiān)控畫面通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù)傳回地面控制室，并根據(jù)后臺(tái)機(jī)房位置進(jìn)行管理[1]。

2.2 無(wú)人機(jī)管控業(yè)務(wù)缺陷升級(jí)改造必要性

當(dāng)前，隨著高科技技術(shù)水平的不斷提升，無(wú)人機(jī)技術(shù)也正在以較快的速度向前發(fā)展，不管是安全性方面、可靠性方面，還是成本方面，人們都提出了越來(lái)越高的要求。在當(dāng)前這種情況下，要想做好無(wú)人機(jī)管控業(yè)務(wù)難度還是非常大的。分析其中的原因，主要還是由于各個(gè)國(guó)家在法律法規(guī)方面存在較大的差異性，而且差別化現(xiàn)象非常的明顯，在同一個(gè)事件發(fā)生時(shí)應(yīng)該采用怎樣的處理方式進(jìn)行解決形成信息孤島現(xiàn)象的可能性非常大。而且，統(tǒng)籌管理工作沒(méi)有做好，沒(méi)有將責(zé)任進(jìn)行細(xì)化，存在數(shù)據(jù)傳輸速度慢、數(shù)據(jù)信息容易丟失方面的原因以及通信協(xié)議不兼容的缺陷等都對(duì)無(wú)人機(jī)技術(shù)安全管理帶來(lái)一定風(fēng)險(xiǎn)隱患和影響。從實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看，無(wú)人機(jī)管控業(yè)務(wù)不管是數(shù)據(jù)收集能力還是數(shù)據(jù)分析與處理能力都是非常強(qiáng)的，因此，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造具有必要性和重要性。

2.3 無(wú)人機(jī)管控業(yè)務(wù)缺陷升級(jí)改造需求與可行性

由于無(wú)人機(jī)管控業(yè)務(wù)在實(shí)際應(yīng)用中，其數(shù)據(jù)的收集、分析與處理能力非常強(qiáng)。因此，需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造，這是很具有必要性的，只有通過(guò)不斷地改造升級(jí)，無(wú)人機(jī)管控業(yè)務(wù)缺陷升級(jí)改造的需求才能夠得到滿足。而且，就當(dāng)前的技術(shù)來(lái)看，絕大多數(shù)公司對(duì)于先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)沒(méi)有完全掌握住，沒(méi)有足夠的設(shè)備條件使用，在無(wú)人機(jī)管控業(yè)務(wù)缺陷升級(jí)改造方面極具挑戰(zhàn)性。

3 基于本地?cái)?shù)據(jù)特征的無(wú)人機(jī)管控業(yè)務(wù)缺陷策略

3.1 無(wú)人機(jī)管控業(yè)務(wù)特征描述

將其他國(guó)家無(wú)人機(jī)管控業(yè)務(wù)所具備的各個(gè)特征進(jìn)行一番對(duì)比分析之后，并與我國(guó)當(dāng)前實(shí)際發(fā)展情況進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，具體可以將其分為3類：從前級(jí)方面來(lái)看，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)量還是非常小的，而且后續(xù)沒(méi)有進(jìn)行相應(yīng)的處理分析，通過(guò)使用傳統(tǒng)的方法就得出了相應(yīng)的結(jié)論，這樣做主要是為了整個(gè)操作流程能夠不斷簡(jiǎn)化，減少中間復(fù)雜的過(guò)程，而且能夠盡可能地將成本降到最低。在后兩者上則更多考慮的是對(duì)某項(xiàng)任務(wù)的控制需求、故障率等相關(guān)的問(wèn)題，同時(shí)也要兼顧到對(duì)于系統(tǒng)性能要求高以及可靠性強(qiáng)等各方面的特點(diǎn)。對(duì)于無(wú)人機(jī)管控業(yè)務(wù)，所描述的特征內(nèi)容還是非常多的，數(shù)據(jù)采集、信息提取、信息輸出等都有涉及，而且都是在無(wú)人機(jī)飛行狀態(tài)下進(jìn)行相關(guān)的分析研究，所得出的結(jié)論很具有客觀性和準(zhǔn)確性[2]，都是非常可靠的結(jié)論。

3.2 基于本地?cái)?shù)據(jù)特征的無(wú)人機(jī)管控業(yè)務(wù)缺陷驗(yàn)證

基于無(wú)人機(jī)管控本地?cái)?shù)據(jù)特征，將其在不同區(qū)域以及不同天氣環(huán)境下所表現(xiàn)出來(lái)的差異性采用相應(yīng)的方式進(jìn)行相應(yīng)的改變，根據(jù)實(shí)際情況，選用合理的方式將大量的飛行信息進(jìn)行收集，并結(jié)合實(shí)際情況做好相關(guān)的處理分析工作，并在此基礎(chǔ)上得出有效的結(jié)果。但是，由于本文中所使用的是數(shù)據(jù)采集軟件是同一個(gè)類型，因此，即使是同一個(gè)事件也會(huì)有不相同的格式，或者有相似的部分出現(xiàn)時(shí)想要進(jìn)行后續(xù)的操作，這些原始的屬性也是很難進(jìn)行再次利用的[3]。而且，無(wú)人機(jī)管控業(yè)務(wù)工作量也是非常大的，無(wú)人機(jī)管控系統(tǒng)會(huì)存在一些無(wú)法進(jìn)行控制的因素，對(duì)整個(gè)無(wú)人機(jī)管控業(yè)務(wù)流程的正常運(yùn)行都會(huì)造成很大的不利影響。隨著科技發(fā)展速度的不斷加快，無(wú)人機(jī)行業(yè)也正在以較快的速度向前不斷發(fā)展，無(wú)人機(jī)管控技術(shù)在科技的發(fā)展下正在不斷進(jìn)行更新，無(wú)人機(jī)管控技術(shù)水平也越來(lái)越高。因此，在當(dāng)前的發(fā)展環(huán)境下，對(duì)無(wú)人機(jī)管控業(yè)務(wù)進(jìn)行深入的研究分析很具有現(xiàn)實(shí)意義，對(duì)無(wú)人機(jī)管控業(yè)務(wù)后期的發(fā)展將會(huì)起到很重要的推動(dòng)作用[4]。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文主要針對(duì)無(wú)人機(jī)管控業(yè)務(wù)進(jìn)行相關(guān)的研究分析，在研究的過(guò)程中，將國(guó)內(nèi)外無(wú)人機(jī)管控技術(shù)研究現(xiàn)狀放在一起進(jìn)行對(duì)比，找出差異所在，并結(jié)合實(shí)際發(fā)展情況提出了基于本地?cái)?shù)據(jù)特征的無(wú)人機(jī)管控流程優(yōu)化方案，并以此為基礎(chǔ)與當(dāng)前的系統(tǒng)進(jìn)行很好的結(jié)合，以便相應(yīng)的功能都能夠得到充分有效實(shí)現(xiàn)。