多轴旋翼无人机在管道巡护管理中的应用（5篇）

第一篇：多轴旋翼无人机在管道巡护管理中的应用

多轴旋翼无人机在管道巡护管理中的应用

作者：董长歌

摘要：多轴旋翼无人机在管道巡护管理中的应用是一种应用于特殊条件下的高科技装备,为勘探崎岖困难的地形地貌下用,可以应用于条件有复杂的地理环境,庄稼生长繁荣时期的输油气管道检查工作。它可以使用视频和航拍两种成像模式进行监控,实时视频传输监控表面的动态变化等多种功能,巡航覆盖面积广泛,有巡航汇集的特点,监测手段多,有效地提高自动化水平的合理利用，检查最主要是可以进行地理环境复杂，管道巡护工作任务艰巨，为保证巡线人员人身安全，提高巡线工作效率等为输油气管道实时得到保护。关键词：多轴旋翼无人机；输油气管道；巡检；监控

前言：西南几家管道输油气公司在甘肃、四川、贵州、云南、广西等地,复杂的地理环境,管道巡逻工作的任务艰巨,为了保证巡逻人本身的安全及巡逻人员的提高工作效率,兰州分公司及西部甘肃转运站的输油气管道巡逻人员创业创新想法应用到输油气管道监管上,使用多轴旋翼无人机输油气管道的巡逻进行实时联机监控进行实时管理,这不仅有效管理输油气管道并且提高了输油气管道巡逻的工作效率。输油气管道是输油气生产和运输的生命线路,它的重要性是在生产上不言而喻的。为了确保国家能源安全的转移及避免这些管道的破坏必须进行定期检查。输油气管道检查工作已经是管道管理为重点对象。一方面这些输油气管道广泛分布在艰难崎岖的地方,通常通过人烟稀少的荒野地带,沼泽和崎岖,陡峭的山脉,人工巡视工作是非常危险的在这些领域中,巡逻人员安全没有保证;另一方面,这些管道的分布面积大,由人类和地面车辆检验效率很低,很难发现的各种安全隐患和潜在威胁没有被发现。多轴旋翼无人机在管道巡护管理中是应用于监督管理上弥补了不足的传统人工徒步巡逻及用巡逻车辆检查等。

1.多轴旋翼无人机的功能

多轴旋翼无人机系统是一个特殊的飞行工具对输油气地面指挥控制站进行合理监管,地面支持系统可靠,低水平、低速度、垂直起飞和降落,悬停稳定,体积小,多轴旋翼飞机平台能够携带不同用途的任务模块,空气多任务负载平台,便携式多光谱传感器,数码相机,强光手电筒,小交付设备,继电器比如步话机继电器等任务负载器。地面指挥控制站可以完成飞行控制中进行输油气管道的监管,导航控制、任务控制、数据处理和分析等。多轴旋翼无人机可以应用于沼泽,雪,冷,汛期,晚上等恶劣地貌的管道检测工作,可以把视频和航拍的两种成像模式传输给监管站经专人实时检查监控录像进行管理。2． 多轴旋翼无人机在输油气输送管道管理中的应用 2．1 多轴旋翼无人机指的是无人飞行检测器

多轴旋翼无人机的螺旋桨在旁边,由四个向量在旁边通过空气舵的嘴完成姿态控制和无人驾驶飞行器的监管任务。气动布局使无人机直升机和固定翼两种飞行模式，同时垂直起飞和降落等,既有直升机盘旋任务的特点和巡航任务,但也有固定翼飞机的优点等。可以在不同的水平面上多轴旋翼无人机巡航或盘旋,并可以提供高清视频和航拍照片。基于多轴旋翼无人驾驶飞行器可以安全可靠的完成任务,多轴旋翼无人机机身灵巧而无起飞和降落的空间限制和灵活的优点等,可广泛应用于输油气管道的管理及监控任务上。2．2 输油气输送管道领域的应用

根据多轴旋翼无人机在输油气输送管道管理中的应用特点,多轴旋翼无人机在结合管道管理工作的现实来看是很有必要的,可以广泛应用于管道管理领域。因为地理环境复杂，管道巡护工作任务艰巨，为保证巡线人员人身安全，提高巡线工作效率，兰州输油气分公司陇西输油站管道巡护人员集思广益，创业创新，利用多轴旋翼无人机进行巡线，实时关注线路情况，在保证巡线人员人身安全的情况也提高了巡线工作效率。输油气管道的巡护工作的同时又保证了巡护人员的人身安全。自从有了多轴悬疑无人机的巡护输油气管道得到了安全保障也给工作人员带来了方便。在人工巡线中遇到穿河点、重点水工地段雨天路滑，人工巡线有危险性，台地管线需攀爬查看危险，部分村庄路窄难行，需分段进入巡检，人工徒步，山高路陡，费时费力等困难不说还人身安全又得不到保章等，等有了多轴无人机输油气管道巡线，通过人为控制到达指定地点，保障巡线人员人身安全。高清摄像机航拍无死角得到数据很全面，空中一次监拍，省时省力，人为控制飞越航拍，节省工作时间，提高了工作效率又人身安全得到了保障。

2．2．1 多轴旋翼无人机在目标区域的勘察

多轴旋翼无人机在输油气管道巡护管理中输油气管道通过河流、地质灾害、阀室和其他高风险地区的调中得到图片或视频数据等,输油气管道管理指挥中心及时提供判断依据能够在关键时刻掌握能主动控制输油气管道的控制局面。多轴旋翼无人机在管道巡护管理中的应用红外探测系统可以根据输油气管道泄漏进行监测和温度特征进行判断。2．2．2 多轴旋翼无人机在应急抢险中的应用

输油气管道中的应急救援和整体环境的航拍视频实时传输的应急指挥中心进行分析,现场应急指挥整体把握的宏观信息的掌握并管道管理人员提供决策支持。在荒凉的应急救援现场通信信号弱多轴旋翼无人机在管道巡护管理中通信中继设备,填补中继通信的作用。多轴旋翼无人机能及时定位、定性管道突发事件,极端条件下,对多个车辆跟踪输油气管道泄漏的关键区域同时监测，输油气管道穿江河方式及相关情况的检测等,迅速掌握泄漏发展条件,可以大大缩短事故应急救援的时间,有效减少输油气泄漏,减少环境污染和经济损失等。2．2．3 航拍管道沿线影像图

多轴旋翼无人机在管道巡护管理中的应用在高分辨率摄像系统对架空管道沿线环境形象的航拍,获得重要输油气管道图像数据,用于紧急救援和映射图的管道管理措施等。3.多轴旋翼无人机在管道巡护管理中的应用成果

西南管道公司及几个输油气分公司输油气任务线路繁杂,巡逻的输油气管道管理面临的最大问题是很困难的地貌。这大大降低了劳动强度,降低管理风险。多轴旋翼无人机)在输油气管道管理效率高的特点,方便和灵活应用,随着技术的发展多轴旋翼无人机应用在输油气管道管理将越来越广泛。结论

多轴旋翼无人机巡逻有四大优势:高工作效率。通过悬停在短时间内迅速获得图像数据,获得清晰图像等,通过图像的分析和处理,来判断操作等,提高监管的效率等,二是受气候影响,环境因素很小。多轴旋翼无人驾驶飞机机身轻巧,可以很容易地穿过山脉,峡谷,河流,巡逻等工作任务;三是巡视的高质量。无人机可以关闭控制线路,检查无死角等、无盲区,可以准确地发现水毁,塌陷和其他线路隐患的处理;第四,安全性能高,无人机巡逻无人驾驶技术,适合执行特殊时期如雨后情况,雪后检查免除工作,比如人工巡逻等工作,以减少事故发生的概率和损失的风险。这不仅提高了工作效率又给输油气管道巡护人员的人身安全得到了保障。

参考文献：

[1]金开保.无人飞行器飞行控制系统半物理仿真研究[D].南京航空航天大学,2014.[2]武海彬.无人机系统在油气管道巡检中的应用研究[J].中国石油和化工标准与质量,2014,09:105-106.

第二篇：管道巡护管理规定

管道巡护管理规定

1.要认真学习贯彻和落实《安全生产法》、《管道保护法》等法律法规的内容和要求，完全明白《管道保护法》所赋予的责任、权利、义务。

2.管道巡护范围为管道及管道附属设施，包括管道、阀室、阴极保护测试桩、管道保护标志桩。

3.管道巡护采用定期巡护和日常巡护相结合的方式，定期巡护由站长组织，每月开展一次，巡护内容重点针对管道及附属设施的重点部位，日常巡护由设备操作人员负责，每日巡护不得少于1次，巡护内容为全线段全方位。

4.日常巡护中要自管道阀室起始点依次向管道终点进行巡护，认真检查沿线地质地貌变化情况，检查保护标志桩，阴极保护测试桩完好情况，检查穿越高速，河流始终点地质地貌情况。5.日常巡护中，发现单位或个人正在发生可能对管道及附属设施构成侵害的任何行为时，要先劝阻制止再向公司领导汇报情况，必要时可以拨打110报警。

6.管道及附属设施发生险情时，要采取正确方法果断处置，同时第一时间关闭管道起始点阀井阀门，通知站内关闭进站初始阀门，关闭所有设备，切断电源，停止加气。

7.管道及附属设施发生重大险情时，除采取必要措施并向公司领导汇报情况外，可同时拨打火警119或匪警110寻求应急救援。8.做好管道及附属设施的巡护、检测、维修工作，定期进行检测和维修，确保管道及附属设施处于完好状态。

9.做好管道及附属设施的巡护检查记录和检查维修记录，做好接班工作，认真填写交接班记录。

第三篇：无人机遥感技术在长输油气管道管理中的应用

龙源期刊网 http://www.xiexiebang.com 无人机遥感技术在长输油气管道管理中的应用

作者：欧新伟 周利剑 冯庆善 李祎 李振宇 来源：《科技创新导报》2011年第15期

摘 要:长输油气管道距离长,分布广,管道险要地段的巡线、管道保卫等一直是管道管理面临的难题。无人机遥感技术是一门多学科的综合技术,通过获取高精度影像数据,帮助管道运营公司进行管道日常维护,为管道的安全管理提供支持。本文详述了无人机遥感技术原理,并结合在兰成渝管道中的首次应用,论述了无人机在管道管理中的作用。

关键词:无人机遥感技术管道巡线管道保卫次生灾害评价

中图分类号:P694 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)05(c)-0077-02 1 引言

石油、天然气管道是国家的能源动脉,保证输油气管道的安全是社会和企业的一项重要责任。长输油气管道距离长、范围广、途经复杂地貌多,许多埋设于险要地段的管道,由于受环境险要、交通不便、徒步巡线无法到达等不利因素影响,制约了人工巡线的进行,给管道定期巡检带来困难,导致许多隐患不能及时发现,进而发展成事故的后果[1]。再者,目前打孔盗油现象较为频繁,并且其活动隐蔽,给管道安全保卫带来了重大的风险隐患。无人机遥感技术综合了无人机和遥感技术的特点,可以自动快速获取地貌的空间遥感信息,在国外无人机遥感技术在管道行业应用非常广泛,山区管道巡检、近海油气管道监视、灾后次生灾害评价,漏油和盗油点现场定位等。在兰成渝管道中,无人机遥感技术首次应用于管道巡线,补充了传统人工巡线方式,通过对获取的影像进行处理,能快速定位到管道位置,以及通过视频拍摄技术,能为管道保卫提供支持。2 无人机遥感技术原理

无人机遥感技术是融合了无人驾驶飞行器、遥感传感器、遥测遥控、通讯、GPS差分定位和遥感的综合技术,可以自动化、智能化、专题化快速获取土地资源和环境等的空间遥感信息,完成遥感数据处理、建模和应用分析,具有低成本、低损耗、可重复使用且风险小等诸多优势[2]。概括起来,无人机遥感技术是由空中部分、地面部分和数据后处理部分组成,如图1所示。其中空中部分由遥感传感器、遥感空中控制、无人机平台组成;地面部分由航迹规划、无人机地面控制以及数据接收显示部分组成。

空中部分的主要功能是:规划航线并上传到飞机上的控制器,飞行中监控飞机状态,在控制半径范围内能根据实际需要更改部分控制参数,并进行航空拍摄。地面部分的主要功能为设计和规划航道轨迹,并载入无人机航线控制模块,使无人机可以根据预定航线进行遥感影像数据采集

龙源期刊网 http://www.xiexiebang.com 工作,以及无人机的实时控制与飞行姿态数据的实时接收和遥感影像的显示。影像后处理部分,是无人机遥感技术的一个关键环节,关系到影像的精度和分析的准确性[3]。3 无人机遥感图像处理

1)几何校正无人机在进行拍摄时倾角较大并且无规律,图像中必然引入了无规律的几何变形,所以对无人机遥感影像进行几何校正是必须的。通过理论分析,作者采用多项式法对无人机遥感影像进行几何校正。

多项式校正法不考虑成像过程中的空间几何关系,而直接对图像变形的本身进行数学模拟,以达到校正的目的。它把影像的总体变形看作是平移、缩放、旋转、仿射、偏扭、弯曲,以及更高层次基本变形的综合效果,因而校正前、后影像相应点之间的坐标关系,可以用一个适当的多项式进行描述。在多项式校正法中包括一次、二次、三次多项式几何校正,三次多项式几何校正虽然计算复杂,但是其精度较高,在定位精度要求较高的管道行业,使用三次多项式几何校正,能更好地满足需要。三次多项式几何校正法的变换方程为:(1)式中,x,y为某像元的原始图像坐标;X,Y为校正后同名点的地面(或地图)坐标;ai,bi为多项式系统。为了求得多项式的系数,需要使用控制点进行求解,一般选择控制点的最少数量为:(n+1)(n+2)/2,n为多项式次数。

当多项式系数求出后,就可以根据公式求解原始图像任一像元的坐标,同时还需要对变换后的像素亮度值进行重采样,以实现2个空间的灰度转换。

2)灰度插值对于求得坐标的像素,如果求得的位置为整数,则该位置处的像元灰度就是新图像的灰度值;如图不是整数,则通过对周围的像元值进行内插来求出新的像元值。灰度插值的方法很多,常用的如最邻近插值、双线性插值、双三次插值等。本文采用双线性插值。它的插值效果好于最邻近插值,产生的图像没有灰度不连续的缺点,同时运算量又极大地少于双三次插值。其缺点为双线性插值具有图像的平滑作用,会导致轻微的图像细节退化。

假定插值点位置的坐标为(x*,y*),灰度值为f(x*,y*),其落在(x,y),(x+1,y),(x,y+1),(x+1,y+1)之间,则灰度值为:(2)式(2)中:。

处理后的影像数据都具有坐标信息,目前处理后的坐标都是WGS84坐标,导入到浏览软件(比如ArcGIS)中,再加载管道中心线数据,能清楚地看到管道在影像上的走向和管道位置,以及管道附近的环境状况,能帮助进行管道巡线。图2即为处理前、后影像。

龙源期刊网 http://www.xiexiebang.com 4 应用成果

兰成渝输油管道是我国最长的成品油输送管道,管道沿线地貌复杂多变,大部分地段地质、交通条件恶劣,不利于常规管道巡线工作的进行。通过现场应用,无人机在管道管理中发挥的作用主要有: 1)传统巡线方式的补充巡线作为管道管理的重要内容,需要巡线工周期性地进行现场巡线,是管道安全输送的保证。但是由于管道线路长,分布范围广等特性,每个输油站所管理的管段长、管道工数量少,难以满足正常巡线的需要。将无人机用于管道巡线,能代替人工进行巡线,尤其在一些险要地段,可以避免巡线漏洞。同时,与传统人工巡线相比,无人机一个起降所巡查的管道路线可以代替几十个巡线工的工作时,节省了巡线时间,提高了巡线效率。并且无人机巡线受自然气候、地形条件限制小,保证了使用的可能性。对于高海拔受地灾影响较大的地区,人员不方便到达现场进行巡线,并且人工徒步巡线风险较大,通过使用无人机代替巡线人员进行巡线,能帮助获取管线周边的信息,如图3所示。

2)管道保卫打孔盗油导致原油泄漏、环境受到污染、管道材质遭到破坏、降低管道使用寿命、危及管道安全运行。同时,打孔盗油具有隐蔽性,随着反侦察能力的加强,一些打孔盗油现象很难被发现,尤其在巡线工不方便到达的区域。无人机的体积和声音都很小,在进行巡线时很难被盗油人员发现。通过现场测试无人机视频拍摄技术,从实时传回的视频中,能动态地看清现场的实际情况,并且当发现可疑人员时,可做定点盘旋跟踪,。通过无人机在管道打孔盗油高发地段巡检,可以及时有效警示不法盗油分子,保障管道运营安全。5 结论与展望

无人机在管道作业中效率高,机动灵活,使用方便,可以承担高风险的飞行任务,为管道管理提供了一种新的选择。无人机遥感技术在管道巡线中,可获得管道沿线险要地段的数据,避免由于人工巡线无法到达造成数据遗漏,可补充传统人工巡线方式的不足;在管道保卫中,利用无人机实时传回的视频图像,能清晰地辨识现场情况,并能做到定点跟踪,第一时间掌握潜在危险地点,为防止险情发生节约时间。

此外,无人机遥感技术在高后果区识别、灾害识别和次生灾害评估中也发挥着显著的作用。随着无人机技术的改进与发展,无人机管道管理系统将在管道管理中发挥越来越重要的作用。

参考文献

[1] 孙泽民,王建宏.长输管道管理现状分析及其对策[J].储运安全,2007(7):37～38.[2] 金伟,葛宏立,杜华强,等.无人机遥感发展与应用概括[J].遥感信息,2009(1):88～92.[3] 吕厚谊.无人机发展与无人机技术[J].世界科技研究与发展,1998(6):113～116.龙源期刊网 http://www.xiexiebang.com

第四篇：无人机在海事管理中的应用分析论文

无人机作为一种现代化遥控飞行器，技术逐渐成熟，已经在军事、民用领域广泛应用。由于无人机具有灵活机动、时效性高、成本低、损耗低、风险低、监测能力强以及覆盖面广等特点，非常适合于水上安全监管业务。目前，天津海事局、广东海事局以及长江海事局等先后进行了多项无人机海事应用的课题和空中巡航监测的尝试，国内还先后利用无人机参与海上溢油事故监测。应用实例表明，海事系统配置无人机与巡逻船、VTS, AIS, LRIT等监管系统有效结合，可促进以“全方位覆盖、全天候运行、全过程监控”为特征的安全监管体系建设，全面提升海事依法行政和为公共服务的能力和水平。

一、无人机概念及系统组成无人机(unmanned aerial vehicle，简称UAV)是一种由无线遥控设备或由程序控制操纵的无人驾驶飞行器。具体而言，它是动力驱动，能够通过无线电地面遥控飞行和(或)自主飞行，可重复使用。它与有人机的区别首先是无人驾驶，飞行过程由电子设备控制自动进行，飞机上无需安装任何与飞行员有关的设备，可以有效地节省和利用空间装载应用设备以完成赋予它的各种任务。

无人机系统主要包括飞机机体、飞控系统、数据链系统、发射回收系统、任务设备等。飞控系统又称为飞行管理与控制系统，相当于无人机系统的“心脏”部分，对无人机的稳定性、数据传输的可靠性、精确度、实时性等都有重要影响，对其飞行性能起决定性的作用。数据链系统可以保证对遥控指令的准确传输，以及无人机接收、发送信息的实时性和可靠性，以保证信息反馈的及时有效性和顺利准确的完成任务。发射回收系统保证无人机顺利升空，以达到安全的高度和速度飞行，并在执行完任务后从天空安全回落到地面。任务设备是无人机执行相应任务时搭载的设备。无人机与有人驾驶飞机的最大区别是，单纯依靠无人机本身是不能完成任何任务的，它需要一套严密的控制系统和根据任务需要搭载的应用设备，所以无人机也称为无人机系统。

二、无人机可应用于海事监管的业务领域

无人机可应用于海上巡逻执法、调查取证和应急反应、海上搜寻和救助，海上船舶溢油、排污监视、航标巡检、航道测量等海事监管业务领域。

1海上巡逻执法、调查取证和应急反应

目前海上船舶大型化、快速化趋势已经十分明显，高速船和大型集装箱船舶的航速已超过28 km，但海事系统现有巡逻船大部分不能达到此航速。同时，受巡逻船客观条件的限制，利用巡逻船开展巡航存在视程短、反应慢，难以把握整体态势，对违法船舶无法进行持续有效跟踪，对一些违章行为无法继续取证和处理等问题。而无人飞机高速、高效优势可以有效地弥补执法舰船速度方面的不足。尤其是在调查取证和应急反应方面，通过使用无人飞机，可以保证反应的快速性和调查的及时性，防止肇事船舶逃逸，利用机载的摄像、摄影设备还可记录和保存证据，便于调查处理。

2.海上搜寻与救助

一般海上救助常利用飞机或无人机快速到达现场，并在目标区上空低速飞行进行搜索。可通过机载光制冷红外吊舱对有生目标进行探测，避免了由于人工搜救的不确定性而导致遗漏。光电吊舱的制冷红外传感器可对视野范围内的有生目标和没有温度的物体进行颜色区分，地面站工作人员通过辨识，为救助直升机、舰船指示目标，指挥救助直升机、救助船舶和过往船舶协同实施救助。并且无人机能抗8级大风，能到达许多人员和船只无法抵达的危险区域，可以把高清视频和照片实时传送至监控中心，为有关部门快速处理提供信息保障，利用无人直升机可以大大提高救助成功率。

3.海上船舶溢油、排污监视和应急行动

海洋环境保护是当今海洋国家最关心的主题之一。随着海上石油运输量逐年增加，油船趋向大型化，海上船舶溢油风险也不断增加。统计表明，石油是海洋最大的污染源，每年排入海水中的石油有42%是石油运输过程中造成的。为此，各海洋国家纷纷制定溢油应急计划，国际海事组织也通过了相应的决议。随着中国石油进口量的增加和海洋石油开采力度不断加大，对于海洋溢油的实时监测工作显得尤为重要。海上溢油发生后的最初几小时是防止污染扩散及其危害的最佳时机，利用无人机对重要航线、石油开采重要海域进行实时监测，一旦发生原油泄漏，借助机载的多光谱成像雷达对海面进行巡查，专用多光谱成像雷达更可在夜间进行溢油监测。同时，对于逐渐隐蔽化的夜间排污作业行为，无人直升机搭载多光谱成像雷达能够通过违法排污船只排放物体的温度、色值等信息确定排污行为。

4.航标的巡检

航标是航海保障的主要手段，中国沿海有许多重要的灯塔、灯桩位于孤岛之上，点多、线长、分散，交通不便，补给、维护十分困难。利用无人飞机上的任务设备，实现航标的快速巡检，及时有效地报告航标工作状态情况，避免无目的巡检，可以有效提高航标正常率水平。

5.海区航道测量

利用航空摄影拍摄地面、水面，获取图像信息，经加工、处理和分析以提取被测对象的空间位置和有关信息的方法，已得到广泛应用，特别是全数字摄影测量方法的应用，使无人飞机进行航空摄影也完全能够满足航空测量的要求。

三、无人机在国内外海事中的应用情况

近年来，随着无人机技术的不断进步，无人机的安全性与可靠性逐步提高，加之无人机具有重量轻、尺寸小、费用低、反应快等多项优势，其应用于军事和民用的领域已经越来越广阔，美、日等发达国家将无人机应用于海事监管的力度也在不断加大。

美国是无人机技术最先进的国家，其民用无人机也最为广泛。美国海岸警备队拥有各类飞机超过200架，其中固定翼飞机73架，直升机136架。但由于美国海岸线漫长，其空中巡逻能力仍要继续加强。2001年初，美国海岸警卫队签署了一份采购合同，合同计划采购包括贝尔公司的“鹰眼”和“火力侦察兵”两种机型在内的76架无人机，采购数量首次超越有人机数量(固定翼35架，直升机34架)，目前，“鹰眼”无人机已经列编。另外，美国还使用MQ9“收割者”无人机应对给全球航运线路造成威胁的索马里海盗等。

日本是当今全球最大的无人飞行器使用国之一，其应用主要集中在民用领域。在民用领域内，其无人飞行器广泛应用于农业生产等部门。近年来，为应对与中国的海上纠纷，日本已开始使用无人机进行海上监视，并计划研究新型无人侦察机加强海上警戒监视能力。

代表欧洲最高水平的奥地利S-100无人机，是多功能通用自主型无人机系统，军用和民用领域应用广泛，相继被多个国家采用，目前已在巴基斯坦、西班牙和印度等国家的海事机构服役。

另外，韩国、菲律宾以及欧洲很多国家的海岸警卫队也对无人机的应用提出了不同数量的要求。

四、无人机在中国海事监管中的应用情况

经过怕多年的发展，中国已逐步掌握了无人机制造的关键技术，所投放的产品也比较成熟。随着试验性小范围应用经验的不断积累，无人机在航空摄影、农业作业、电力巡线、森林防火等民用领域已经广泛应用，并且取得了令人瞩目的成绩，但在水上安全监管应用方面相对较少。

交通运输部一直在研究和探索无人机海事应用，已进行多种应用测试，并开展了试点应用。天津海事局、广东海事局、长江海事局等先后进行了多项无人机海事应用的课题和空中巡航监测的尝试。例如，天津海事局租用固定翼无人机对辖区海域进行航空监测的试点工作，成立了无人机监控小组，与无人机技术公司紧密合作，探索无人机空中巡航模式。目前，利用无人机开展空中巡航的频率可达每周1-2次，共设计有3条主要航线，监视范围为天津海事局辖区1.6万平方公里海域，基本覆盖了辖区主航道、锚地以及海上石油平台等重点海域。

五、无人机应用于海事监管需要解决的问题

1做好海事无人机配置的顶层设计框架

目前无人机海事应用的条件已基本成熟，但考虑到无人机属于高科技产品，初步应用于海事系统要慎重，不应盲目全面建设，而应由局部试点转向全面推进，循序渐进;同时，还要从无人直升机起飞重量、任务载荷、巡航速度、巡航时间等无人直升机平台单项技术指标和飞行综合性技术性能等方面，确定海事应用的无人机机型，以满足海事监管需要。

2.制定海事无人机的吊舱设备技术标准

目前，无人机可加装的机载任务设备主要有:机载光电吊舱、机载AIS、机载VHF、合成孔径雷达、3D激光雷达、机载多光谱成像仪、机载VHF、位置识别信号装置、光电EO、报警装置、图像传输设备等。而对于海事监管的具体业务来说，需要从吊舱传感器类型、稳定精度、探测距离、海事目标识别及跟踪以及与无人机匹配联调等方面，制定海事无人机任务载荷的技术标准，以便针对不同海事应用任务类型，选择不同的无人机平台及其适配任务载荷。

3.妥善解决无人机的空域管制问题

目前国内空域的管理还没有放开，无人机与有人机同样面临着空管限制、不能随时起飞的问题。按照无人机相关政策及规定，为保障海事无人机的正常使用，需要向空军航空管制部门和民航空中管制部门进行申请相关手续。借鉴国内农业监测、电力巡线无人机飞行许可获取程序，海事无人机巡航飞行需要完成两方面的工作保证正常飞行，一是向民航局申请特许飞行证;二是针对飞行空域及航线，向所属军区空军航空管制部门报备飞行计划。

4.做好无人机系统人员配置及操控培训

为了满足无人机海事监管的需求，应有相应的操作与维护人员。因此，需进行相关技术知识、设备的工作原理和技术性能、系统结构及配置、安装调试、维护操作、系统配置操作及系统运行数据采集和分析等方面的培训，使受训人能熟练掌握系统软硬件的日常操作管理和维护，并能对一般性故障进行诊断、排除与恢复;能熟练使用所提供的各种工具;能对系统的运行数据进行采集、分析和处理。最终，使受训人员达到独立承担无人机飞行任务和正常维修保养无人机系统的能力。

第五篇：2018年无人机比赛裁判选拔试题-多旋翼飞机的操控技巧

多旋翼飞行器的操控技巧

注：无人机均为多旋翼飞行器

一、简答题

（一）无人机飞行前的检查包括哪些方面？ 参考答案：

1、上电前 机械部分

(1)检查螺旋桨是否完好，表面是否有污渍和裂纹。安装是否紧固，螺旋桨正反桨是否安装正确。转动螺旋桨看是否有干涉。

(2)检查电机卡环是否牢固，转动电机是否有卡涩现象，电机线圈内部是否洁净，电机轴有无明显的弯曲。

(3)检查机架是否牢固，螺丝有无松动。

(4)检查云台舵机转动是否顺畅，有无干涉，云台、相机安装是否牢固。(5)检查魔术贴是否牢固，电池是否固定。(6)检查重心位置是否正确。电子部分

(1)检查各插头链接是否紧密，插头与电线焊接部分是否有松动(杜邦插头、tx60、t插、香蕉头等)。

(2)检查各电线外皮是否完好，有无刮蹭脱皮现象。

(3)检查电子设备是否安装牢固，应保证电子设备清洁、完整，并做好防护。(4)检查电子罗盘、IMU指向是否正确。

(5)检查电池有无破损，胀气，漏液现象。测量电压是否足够。

(6)检查遥控器模式是否正确，电量是否充足，开关是否完好，先开遥控器再飞行器上电。

2、上电后

(1)电调指示音是否正确。

(2)舵机有工作是否正常，有无高频抖动。(3)各电子设备有无不正常发热现象(4)各指示灯是否正常。

（二）悬停练习有哪些？ 参考答案：

1、对尾悬停。无人机尾部朝向飞手，升空完成悬停，尽量保持在定点不跑。

2、侧位悬停。无人机升空后，相对于操控手而言，机头向左（左侧位）或向右（右侧位），完成定点悬停。

3、对头悬停。无人机升空后，相对于操控手而言，机头朝向操控手，完成定点悬停。

（三）悬停练习在无人机训练中起那些作用？ 参考答案：

1、可在初期锻炼飞手在操控上的基本反射，熟悉飞机在俯仰、滚转、方向和油门上的操控。

2、培养在飞机在有偏移的趋势时就能给予纠正的能力。

3、能够极大地增强飞手对飞机姿态的判断感觉，尤其是远近的距离感。

4、是航线飞行的前提，也有助于自旋飞行。

（四）无人机在飞行练习中应遵循那些安全原则？ 参考答案：

1、无人机不能带“病”飞行，飞行前要做好各项检查。

2、选择有防护措施的场地飞行，例如有护网的场地。

3、不做危险的飞行动作。例如，不去人群上空飞行。

4、检查操作时要安规范流程操作。例如检查电机转动时要把螺旋桨拆下。

5、不在恶劣天气下飞行。大风、下雨、雾霾、夜间等均不适合飞行。

二、单选题

（a）飞行时间是指 A 无人机预旋开始到升空，再到降落，螺B 旋桨停止转动整个过程的时间

C 无人机在空中完成任务使用的时间

（a）飞行的组织与实施包括 A 飞行预先准备，飞行直接准备，飞行实B 施和飞行讲评四个阶段。

C 飞行预先准备，飞行直接准备和飞行实

施三个阶段。

（b）无人机任务规划需要实现的功能包括 A 自主导航，应急处理，航迹规划。C 自主导航，自主起降，航迹规划。

B

无人机离开地面在空中飞行的时间

飞行直接准备，飞行实施和飞行讲评三个阶段。

任务分配，航迹规划，仿真演示。

（a）无人机任务规划需要考虑的因素有：_______，________，无人机物理限制，实时性要求。

A B 飞行任务范围，飞行安全限制 飞行环境限制，飞行任务要求 C

飞行安全限制，飞行任务要求

（b）降落时间是指 A B 航空器接地后滑跑终止的瞬间 航空器接地的瞬间 C

航空器准备着陆到触地静止

（b）任务规划由______等组成 A 任务接受、姿态控制、载荷分配、航迹规划、航迹调整和航迹评价

C 任务分配、姿态控制、导航控制、航迹规划、航迹调整和航迹评价

（b）对头悬停时摇杆方向相反的有______。A 左右和上下 C 前后和上下

（b）A C

（a）A

B

任务理解、环境评估、任务分配、航迹规划、航迹优化和航迹评价

B 左右和前后

无人机接近地面飞行时会出现______。

B 地效应

A或者B

翼地效应（地面效应）

C 第一视角飞行，无人机如何悬停在空中指定位置？ 选择屏幕参考点；多观察几遍，熟悉环B 凭感觉飞行 境；降低飞行速度不断调整；观察屏幕高度数据。

松开摇杆，让飞机悬停。

（b）第三视角飞行远近控制无效方法有 A 找助手另一角度观察 C 通过悬停练习位置感知力

B

用一只眼观察

（c）第一视角飞行时，进入新的环境避免______飞行。A B 左右 后退，向上 C

A、B都有

（c）第一视角飞行高度控制方法有____。A B 观察屏幕高度数据、快速飞行 C 观察屏幕高度数据、用屏幕标示做参考

（c）翻滚的路线可以_____。A 斜前方翻滚 C 左右翻滚或者前后翻滚

（c）A C

（c）A C（c）A C

（a）A C

（a）A C

（a）A C

（a）A

B

升降摇杆不触动、利用气压定高飞行

原地翻滚

无人机向前加速时飞机的姿态是_____。

B 前高后低

前低后高

前后水平

无人机由匀速运动变为悬停时螺旋桨的转速_______。

B 变小 增大

有时变大有时变小 飞行前检查含有

电池电压 A和B都有

B 螺旋桨是否紧固

当飞行中无人机出现漂移现象时可以_______。用遥控器微调调整，使无人机减小漂移B 推升降杆让无人机上升 速度

释放摇杆让无人机悬停

视觉定位起作用的距离一般多高？

2米以下 200米以下

B 50米以下

使用气压定高的飞机在飞行中飞机向上飞行，说明周围的气压_____。

B 变低 变高

可能变高也可能变低

无头模式启动后，飞机自转90°，方向摇杆向前推，飞机将向____飞行。B 飞机的前方 原来的方向向前 C

（c）A C

（a）A C 操纵者的前方

录像后数据会存储在___。无人机里

A、B都有可能

B 监视器里

GPS没有搜到信号的飞机，在悬停时可能会出现_______。

B 忽上忽下现象 漂移现象

自转现象

（a）无人机飞行时电池输出的电压___静止时输出的电压。

A B 高于 低于 C

等于

（a）A C

（c）A C（a）A C

（b）A C 无人机飞行一段时间降落后电池的温度一般会___。

B 降低 升高

不变

左手油门的遥控器，左手摇杆的上下负责____。

B 飞机的左转和右转 飞机的前进和后退

飞机上下或者油门的大小

带有视觉定位的飞机，如果遇到单色干净地面，视觉定位作用会____。B 增强 下降

不变

带有陀螺仪的飞机起飞前一定要_____。B 倾斜放置

用手拿好

水平放置

（c）室内飞行时，当无人机向上接近房顶时会出现______现象。A B 正常飞行 无法靠近房顶 C

被房顶吸住