固定翼與多旋翼無人機的區(qū)別,兩者如何選擇應用于航測工作中
日期: 2021-05-20 09:45:32 來源:南京新航線教育培訓學院
無人機測繪通過無人機低空攝影獲取高清晰影像數(shù)據(jù)生成三維點云與模型,實現(xiàn)地理信息的快速獲取。效率高,成本低,數(shù)據(jù)準確,操作靈活,可以滿足測繪行業(yè)的不同需求。大大地節(jié)省了測繪人員野外測繪的工作量,取得了巨大的社會和經(jīng)濟效益。
航測無人機,有的也叫做RTK無人機。相較于航拍無人機,具有以下四個特點:
1、 快速航測反應能力
2、突出的時效性和性價比
3、監(jiān)控區(qū)域受限制小
4、地表數(shù)據(jù)快速獲取和建模能力
今天我們來了解下固定翼與多旋翼無人機的區(qū)別,在航測工作中如何選擇合適的無人機來進行作業(yè)。
首先明確無人機分為兩大類:固定翼和多旋翼
多旋翼無人機
四軸八槳多旋翼無人機
多旋翼無人機的優(yōu)點:操作簡單,輕便,造價相對低廉,可以定點懸停。適合航拍、環(huán)境監(jiān)測、偵查、建筑建模、特殊物體運輸?shù)刃^(qū)域應用。多旋翼無人機的特點是它可以懸停,垂直升降對起飛場地要求低,但速度比較慢,續(xù)航時間段,所以在很多環(huán)境復雜,范圍不大的區(qū)域比較適合,比如:航拍,監(jiān)控,偵查,建筑建模等。操作簡單,經(jīng)過簡單的培訓就可以操作。
市面上像大疆,零度等消費級的無人機,都是旋翼無人機。通常旋翼無人機續(xù)航時間都在20分鐘左右,載重基本就是一個微單相機了。而工業(yè)級旋翼無人機,有的最高載重在7KG,續(xù)航能達到40分鐘,相比普通消費級旋翼,也是大大提升了作業(yè)效率與適應力,在城區(qū)、礦區(qū)、災害應急等涉及區(qū)域不大的測繪有著不俗的表現(xiàn)。
多旋翼無人機通過調節(jié)電機轉速來改變旋翼轉速實現(xiàn)升力的變化,從而控制飛行器姿態(tài)和位置,當旋翼升力之和等同于無人機總重量時,就能夠達到懸停狀態(tài),因此多旋翼無人機能在空中定點懸停;加之多旋翼無人機較低的飛行高度和較慢的飛行速度,所以尤其適合進行精細化巡檢任務和低空飛行任務。
如在電力巡檢中,多旋翼無人機可精準懸停,靈活調整定點位置,多方位拍攝電塔照片,高效、安全地協(xié)助工作人員確認輸電線路是否存在接地裝置松動、絕緣子損壞等缺陷,及時發(fā)現(xiàn)各類電塔安全隱患。在交通事故、火災、地震等突發(fā)事件發(fā)生后,多旋翼無人機可飛抵現(xiàn)場進行低空監(jiān)控,還可根據(jù)現(xiàn)場情況進行救援物資拋投、空中喊話等,協(xié)助救援開展。
固定翼無人機
固定翼無人機靠發(fā)動機的動力帶動螺旋槳旋轉產(chǎn)生的向前牽引力或是噴氣產(chǎn)生的向前推力而前進,其升力根據(jù)空氣動力學中的伯努利原理而來。固定翼無人機機翼的結構和形狀,使其在前進過程中,機翼下方的流速會低于上方的流速,從而產(chǎn)生機翼上、下方的壓強差(即下方的壓強大于上方的壓強),因此就有了一個托舉力(升力),使無人機得以升空。
伯努利原理
鑒于上述飛行原理,固定翼無人機在飛行過程中,前進動力只需要驅動機身前部或尾部的螺旋槳,耗電量較小,因此在相同電池容量下,固定翼無人機的航時要比多旋翼無人機長很多。
固定翼無人機優(yōu)點:續(xù)航時間長,抗風性能好,拍攝面積廣。固定翼適合航測、區(qū)域監(jiān)控、管道巡線、應急通訊等。固定翼無人機在飛行原理上與飛機類似,靠螺旋槳或者渦輪發(fā)動機產(chǎn)生的推力作為飛機向前飛行的動力,主要的升力來自機翼與空氣的相對運動。所以,固定翼無人機必須要有一定的無空氣的相對速度才會有升力來飛行。固定翼飛行器具有飛行速度快,運載能力大的特點。在有航程和高度的需求時,一般選擇固定翼無人機,比如 低空攝影測量,電力巡線,公路的監(jiān)控等等。
固定翼無人機一般都是工業(yè)應用比較多,要經(jīng)過系統(tǒng)的培訓才能操作。而在性能方便,續(xù)航時間能達到2小時,單架次拍攝面積在30平方公里以上(比例尺:1:1000),適合大面積范圍測繪,大區(qū)域拍攝。
精度與安全
挑選無人機的時候除了考慮價格,續(xù)航時間,抗風性等要素,還有一個必須注意的點是精度。一般無人機工作高度是在1000米以上,所以說可以滿足1:1000、1:2000的分辨率是基本要求。
另外還有無人機的安全性,為防止無人機“炸機”,好的無人機應該有穩(wěn)定的飛控系統(tǒng)、完善的應急系統(tǒng)。設計航線、自動駕駛、非安全狀態(tài)自動返航等。當然使用的時候,飛行區(qū)域、彈射架、地面站、傘降點甚至天氣這些也應該仔細仔細再仔細。
最后,使用無人機的過程中,還有一個非常重要的注意點——那就是禁飛區(qū)。而且禁飛區(qū)分30米、60米、120米和完全禁飛!
其實電動無人機掉下來并不可怕,相比較而言,國家安全等機關單位的隱私問題更為敏感,畢竟黑飛是可以被判刑的。為了避免納入黑飛范圍內(nèi),可以來南京新航線考取無人機駕駛證。