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摘要：近年来，经济的发展，促进我国科技水平的提升。随着科学技术的发展，无人机技术在我国日趋成熟，尤其在工程测量中得到了广泛应用。无人机航测技术在工程测量中有独特的优势，能保证工程测量的质量和效果。一般情况下，无人机航测技术应用于较为复杂的工程、对测量精确度要求较高的工程及无法使用一般测量方法的工程中，可提升工程测量的精确性。本文就无人机航测技术在电力线路工程勘测中的应用展开探讨。
关键词：无人机航测技术；工程测量；具体应用
引言
在电网的规划、建设和运维工作中，传统的以人工为主的作业模式愈发显现出其固有的弊端，亟待通过新的技术加以改善和解决。无人机航测技术发展迅速，有效降低了劳动强度和经济成本，在电力行业进行了一定程度的应用。
1无人机航测系统构成
无人机航测技术是由载人航空摄影测量技术发展而来。该系统以无人机为飞行平台，加载高分辨率摄像机采集遥感图像，采用空对地控制系统实现图像自动采集，实现航迹规划和监控、信息数据压缩和自动传输、图像后处理等功能。最终获取小面积、真彩色、大比例尺、现势性强的航测遥感数据，形成数字正射影像数据(DOM)、数字地表模型数据(DSM)、数字高程模型数据(DEM)及数字化线划图(DLG)。无人机已在架空输电线路巡检、带电作业中获得应用，利用已有的经验，搭建无人机航测系统，系统由硬件和软件两部分组成:硬件包括固定翼或多螺旋式无人机、发射回收装置、野外保障装置等。软件包括机载控制系统(飞行控制系统、导航系统、任务设备、数据传输系统)、地面站监控系统(包括地面监视设备、地面控制设备)、数据后处理系统(负责将无人机获取的航测数据进行处理，生成高精度地面影像数据及三维地理模型数据)。
2无人机航测技术的优点
无人机航测技术主要由地面保障系统、任务运用系统及无人飞行器部分构成，集合信息技术、遥感技术、GNSS技术等多种先进技术，能够根据空间环境及土地资源进行数据的分析及采集，随着科学水平不断的提升，无人机航测技术的应用特点也更为突出。
2.1检测效率高
无人机航测技术在空中对工程进行实时检测时，每一刻都在输送数据，并且处理手段和方式也相对快速准确，可以有效处理紧急事件。无人机航测技术在进行工程测量的过程中对设计需要的各种数据都可以准确获取。
2.2实现快速测量及影像连接的功能
相较于传统的航测技术，利用无人机开展测量工作时，可以获取更多的影像数量，并且图像较小，但不适合以冲洗相片的形式开展测量工作。同时，无人机在指定范围进行测量工作时，像控点的分布较为均匀，在照片的色彩及明艳度上，能够形成鲜明的对比。相片拍摄完成之后，能够快速进行图片信息的检索，一旦测量数据与标准存在一定的差异，可以利用畸变预处理技术，根据图像所对应的POS数据实现快速拼接的功能。
2.3检测尺度大
工程涉及到的各种复杂地形或者恶劣条件及一些人工无法进行测量的区域，都可以交给无人机进行，要想获得良好的检测效果，就必须符合小区域的测量要求。目前，无人机航测技术较为成熟，可以提升工程测绘范围的伸缩性，可以将整个地面的布局通过三维构图的方式来将目标地区的实际情况反映在相关器械中，为工程施工人员提供准确全面的数据支持。
2.4成本投入较小
相对于载人测量工作，无人机航测系统应用期间所需投入维护及运营的成本较小，不仅节约了人工成本的费用，同时无人机测量也可以根据测量的地域特点，对机身的规模及型号进行选择，不仅提升了测量的效率，也节省了大量的成本投入。此外，无人机具备强大的智能化特点，对于操作人员的专业化素质要求不高，从而也为航测工作的开展节省了大量的经济投入。
3无人机航测技术在电力线路工程勘测中的应用
3.1飞行姿势控制技术
在利用无人机设备对输电线路进行巡检时，如果当地的天气环境较为恶劣，那么将会对无人机飞行的角度产生一定的影响，因而出现偏移问题在所难免。为了提高无人机的飞行效果、确保线路巡检的质量，就要对无人机的飞行姿势进行严格的控制。就显得尤为重要。通过LQG控制器的使用，可以对无人机设备的俯仰、翻转状况进行精确的控制，并且可以使无人机在空中进行悬停作业，进而确保了巡检工作的质量。
3.2电网规划和工程勘测
在电力规划选址选线工作中，既要考虑负荷分布、又要考虑电网结构、还要考虑线路走径，规划选址选线布局的好坏，直接影响到电网结构是否合理，关系到电网建设经济性和电网运维的可靠性、安全性。利用无人机航测技术，能迅速获取目标区域的地理信息，辅助电网规划方案的编制。在工程勘测设计阶段，通过无人机航测快速成图，辅助设计人员做好站址和线路路径方案比选。
3.3线路隐患探测技术
作为输电线路安全巡检工作的重要内容之一，做好线路的隐患探测有着重要的作用。具体巡检工作中，要及时、准确的查找到相关线路存在的缺陷，并采取针对性措施予以检修。这一过程中，主要应用到的探测技术囊括了视觉探测技术以及激光雷达探测技术，同时还应用到红外线技术以及紫外线探测技术。具体应用时，需要借助无人机设备搭载摄像机以及探测器等设备，通过将收集到的数据与信息进行及时的收发与传递，地面工作人员可以实时了解到相应的影响与数据。在经过仔细的判断与甄别之后，就能明确线路存在的安全隐患或故障。
3.4电网数字三维重建
在电网的数字化三维重建工作中，通过无人机航测技术可以获取变电站和输配电线路的激光点云数据，从而得到地理空间三维信息，用于电网数字化建模，构建三维仿真模型，进一步开发电网的数字化三维管理信息平台，可用于再现设备现场的真实场景，通过三维场景漫游和交互式仿真操作，完成电网设备台账管理、资产管理、运维巡视、安全距离测量、检修作业辅助、生产培训等工作。
3.5正射影像采集技术
在进行采集影响的变换与修改工作时，以往需要借助于CPU串行方式进行。近几年来，随着传感设备与传感技术的不断发展，影像数据处理工作的难度大大降低。再沿用以往的CPU串行方式已经不能满足正射影像的采集要求。因而，在开展输电线路的安全巡检工作时，需要在无人机上搭载相应的遥感设备，并且要建立GPGPU模型，最终能够得到大量的有价值的正射影像。通过应用图形绘制流水线，可以对无人机设备拍摄的航测影像进行快速的完善与修改，进而有效提高了采集工作的速度与效率。
结语
无人机航测技术在电力行业的应用已经取得很大进展，但也提出了更高要求，相信随着技术的迭代更新，无人机航测设备将会集成度更高、便捷性更好、易用性更佳，作业流程和影像处理将更加自动化和智能化，助力电力行业的快速发展。
参考文献
[1]高磊.无人机航测技术在工程测量中的应用[J].工程技术研究,2019,4(19):56-57.
[2]李涛.论无人机航测技术在工程测量中的应用[J].山东工业技术,2019(7):103.
[3]张俊前.无人机遥感影像快速拼接方法研究[J].城市勘测,2018(5):73-75.
[4]万刚,余旭初,布树辉,等.无人机测绘技术及应用[M].北京:测绘出版社,2019.
[5]卢晓攀.无人机低空摄影测量成图精度实证研究[D].中国矿业大学,2019.
[6]戴世翔,王莹,常勇.电力规划中变电站选址问题研究[J].中国电力教育,2019(S2):180-183.