淺談無人機技術智能化應用及展望

李江濤，史慧

（武警山西總隊參謀部綜合保障中心，山西 太原 030024）

1 無人機技術智能化應用場景分析

1.1 無人機在智能電網中的應用

高空俯瞰視角、超大監控范圍以及迅速響應能力是智能化無人機主要特點，可以將傳統地面作業轉化為立體作業空間，那些人、車輛無法到達的區域，無人機都能夠輕松完成作業勘察和部署任務，因此，無人機技術在我國各行各業中實現了廣泛應用，智能化無人機技術在智能電網中的應用主要包括以下幾點。

（1）人機協同實現精細巡檢。所謂人機協同即是指相關技術人員對無人機進行現場操作。應用于電網設備常規巡查工作中的無人機，通常搭載可見光相機、紅外熱成像或紫外成像等裝置，通過無人機與人工協同巡檢模式對電網設備進行精細巡檢。在此過程中，及時回傳并存儲現場拍攝的圖像機視頻等數據信息，相關技術人員采用智能化自動識別技術對這些數據進行判斷，從而及時查找出電網設備存在的異常情況。（2）快速巡查故障設備。對于分布在復雜地形環境中的電網設備，一旦發生故障，人力排查存在很大的局限性，尤其是交通不便利的地形環境，大大增加了巡查難度，傳統人工排查方式不僅需要耗費較長的時間，而且排查效率并不高。采用智能化無人機技術便可以徹底解決這些問題，可以無障礙且快速到達故障現場，對故障設備進行全面準確的檢測，并及時將檢測信息進行回傳，不僅解決了人工難以達到故障現場的問題，而且大大提高了電網設備故障排查效率。（3）外部風險隱患的排查。通過在無人機上搭載GPS模塊、RTK模塊以及高分辨率可見光相機、三維激光掃描機等成像設備，對外部風險區域進行測繪。之后相關工作人員可以根據無人機回傳的信息數據，對潛在的外部風險隱患進行準確評估，從而避免危險事故的發生。（4）輔助電網規劃設計。在復雜的地理環境中鋪設電力線路，本身具有很大的難度，傳統航拍技術采集的影像數據精準度不高，無法為電力線路路徑的規劃提供可靠數據，同時傳統航拍技術耗費時間比較長，并且還需要投入大量資源。采用無人機航空測繪技術，不僅極大的縮短了各項數據測量和采集時間，而且還可以在采集數據過程中及時自動的生成各種地理信息的高清立體影像，為電力線路路徑的規劃提供精準的數據信息。（5）電力線路架線中的應用。引導線架設是電力線路架線施工的重要部分，存在一定的危險性，且傳統人工方式極易受地形因素的影響，難以順利、高效的開展，從而影響了施工進度。通過采用無人機技術開展架線施工，不僅可以降低人工施工的危險系數，而且還能有效提高施工效率，節約工程成本。此外，在工程竣工驗收階段，還可以利用無人機技術進行工程巡檢，及時發現工程中存在的缺陷，降低人工勞動強度和縮短驗收時間。

1.2 智能化無人機技術在農業領域中的應用

在農業生產領域中，智能化無人機的主要作用是用來進行植保作業及農藥噴灑，在作業過程中，不會對原本的土壤物理條件受到損壞，更不會損傷到農作物，降低人工勞動力的同時，更利于對種植成本的控制。智能化無人機技術在農業生產領域中的應用主要包括：（1）擴大防治范圍。無人機技術在作業中不受任何因素的限制，在農作物生長過程中，可以完成人工或機械難以完成的作業任務。對于地形崎嶇的農作物種植區域，采用智能化無人機技術，可以在保護土壤物理條件的基礎上，完成噴灑作業，在降低人工勞動量的基礎上，大大縮短了作業時間。尤其是多旋翼無人機，對升降環境的要求較低，即便在面積很小的田間地頭都能順利進行升降，同時還可以實現低空飛行，便于人員對其進行有效控制，從而提升農藥噴灑效果。（2）提高噴灑效率。受條件限制，傳統人工噴藥方式和設備噴藥方式無法做到向農作物全面噴灑，而農業植保無人機具有強烈的向下旋轉氣流，可以對農作物進行翻動和搖晃，從而使人工和設備無法噴灑到的部分，如農作物莖葉背面和根部等部位，被全面噴灑到農藥。不僅如此，相較于人工噴灑方式，農業植保無人機噴灑方式至少可以節省一半的農藥劑量，大大降低了農業種植成本。

2 無人機技術智能化未來展望

2.1 在軍事及航空領域方面的應用展望

隨著我國高新科技不斷迅速的發展，使無人機技術的功能和模塊得到更深一層的優化與完善，這樣一來，在軍事和航空領域方面的應用更具通用化和系列化，一機多能是無人機技術未來在軍事及航空領域主要發展趨勢。未來無人機技術會對其內部結構進一步改良和優化，在此基礎上，結合實際執行任務，通過應用與之相符的模塊，完成各種功能性質的設備搭載，從而完成各種高難度的任務。AMBER無人機便是美國通用公司在這種思維下研發出來的，該無人機技術主要應用于軍事領域中的戰場機動通訊中繼平臺方面。通過優化其內部模塊，在無人機上成功搭載紅外行掃儀、通訊視頻中繼雷達、高分辨率照相機、信號情報偵察綜合等配套設備，充分發揮出無人機技術在軍事領域中的應用優勢，完成了各種高難度戰場任務。由于無人機屬于一種新型技術，不具備豐富的實戰經驗，以至于并未在軍事領域實現廣泛應用，現階段，智能化無人機技術主要應用于航空領域。

2.2 無人機技術在交通領域的應用展望

隨著國民生活水平的提高，私家車數量呈現逐年遞增趨勢，從而給城市交通帶來了巨大壓力，尤其在節假日，許多擁有私家車的家庭選擇自駕游，以至于我們可以在各大網絡上看到交通擁堵形成的汽車長龍，甚至有很多網友調侃：“節假日哪也不用去，坐在家中看別人堵車比外出旅行更有意思”。由此可見，清晰的交通方向是疏散交通堵塞的關鍵點，在城市交通中應用無人機技術，可以有效緩解城市交通壓力。信息化時代，智能手機可謂是人手必備的物品之一，人們在駕車出行時，通過智能手機與自動駕駛的無人機進行有效連接，車輛行駛過程中，駕駛員根據無人機的閃爍燈光，對前方路段情況進行判斷，以此明確前方道路是否存在障礙和威脅。

2.3 無人機在智能電網中的應用展望

首先，智能數字電網建設運維。采用大云物移智鏈技術，將智能電網與數字電網有機結合，從而對智能化電網運行加以控制和維護。在電網規劃設計中，通過采用無人機技術對點云數據進行收集，從而實現數字化重建。也可以利用無人機技術，對各類影像數據進行采集，并對這些數據進行智能融合分析。另外，通過在無人機上搭載不同的設備，完成具有高難度的電網設備維護、檢修、應急搶險等任務；其次，構建智慧立體巡檢體系。構建科學完善的無人機智能巡檢作業體系、技術支撐體系以及管理體系，以無人機智慧管控平臺為基礎，進一步推動無人機巡檢的規范化和標準化。

2.4 無人機在農業生產領域的應用展望

未來無人機在農業生產領域的應用主要表現為：（1）隨著信息化技術不斷飛速的發展，將會進一步推動“互聯網+無人機”的發展與進步，通過構建植保無人機購機和飛防統計管理系統，全面推廣及擴大植保無人機在農業領域中的應用范圍。（2）通過構建并完善農業無人機技術機行業準入相關準則，以此對植保無人機全自主巡航作業功能加以優化及完善，從而提升農業無人機技術，確保無人機作業過程中的安全性和環保性。（3）結合無人機在農業生產領域中的發展需求，構建科學完善的農業無人機綜合服務體系，其主要目的是為了徹底解決植保無人機飛手的培訓、資格認定和行業監管等問題，充分發揮無人機技術在農業生產領域的應用價值。（4）基于無人機技術的優勢，在未來的農業生產領域中必然實現廣泛普及，基于此，植保無人機飛防市場想要獲得長遠發展，需要結合無人機噴灑農藥的特點，著力研發符合其藥物噴灑特點的藥劑，不僅有助于種植企業對成本的控制，而且還能有效降低農藥殘留，最大限度的降低對周圍環境的污染。

3 結語

綜上所述，高空俯瞰視角、超大監控范圍以及迅速響應能力是智能化無人機主要特點，可以代替人工完成各種高難度的作業任務，不僅保障了人員的安全性，而且大大提高了作業效率。現階段，市面上的大多無人機在電池續航方面仍有很大提升空間，尤其搭載各種設備之后，續航不足的短板更加明顯。相信未來在我國高新科技持續發展的背景下，無人機技術會有很大提升，其應用領域也會隨著其技術的不斷完善而更加廣泛。