小型旋翼無人機在城市管理中的應(yīng)用方式

摘 要：隨著無人機技術(shù)的不斷發(fā)展，低空小型無人機的應(yīng)用越來越廣。文章分析旋翼無人機的特點和優(yōu)勢，提出小型旋翼無人機在未來城市管理中的應(yīng)用方式，可為旋翼無人機未來的推廣應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：無人機；城市管理；應(yīng)用

1 概述

無人機，全稱為無人駕駛飛機，是利用無線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機。提到無人機，人們常常會聯(lián)想到軍事高科技作戰(zhàn)中，無人機偵察和無人機發(fā)射導(dǎo)彈攻擊的場面。隨著無人機技術(shù)的發(fā)展，無人機，特別是低空無人機在民用領(lǐng)域的運用也越來越多。如無人機用于測繪、災(zāi)害處理、高速公路巡查、電線巡查等。

小型低空無人機主要分為兩大類：固定翼無人機和旋翼無人機。固定翼無人機類似民航飛機和軍用戰(zhàn)斗機的固定機翼結(jié)構(gòu)，通過固定翼的升力在空中飛行。固定翼無人機主要通過投擲或彈射等方式升空。旋翼無人機類似直升機，采用單個或多個旋翼，通過旋翼之間的配合獲得升力。一般旋翼無人機有多個旋翼，如4旋翼，6旋翼和8旋翼等。旋翼無人機可以垂直起降。

固定翼無人機具有巡航時間長、飛行速度快和飛行高度高等特點，目前針對小型低空無人機的應(yīng)用大多采用固定翼無人機，應(yīng)用旋翼無人機的相對較少。近年來，旋翼無人機技術(shù)發(fā)展迅速，旋翼無人機不僅在性能上有很大提高，能夠滿足多種應(yīng)用的需要，而且價格便宜。因此，未來旋翼無人機在民用領(lǐng)域也將會有廣泛的應(yīng)用前景。文章重點研究旋翼無人機在城市管理和建設(shè)的應(yīng)用方式。

2 旋翼無人機的特點和優(yōu)勢

相比于固定翼無人機，旋翼無人機具有以下特點。

2.1 飛行條件要求低

與固定翼無人機的起飛和降落有條件要求不同，多旋翼無人機可以垂直起降，無需跑道、減速繩和回收網(wǎng)，對現(xiàn)場環(huán)境要求低，不受場地限制，容易找到起飛和降落場地。特別適合在城市中不十分開闊的空域中起飛和降落。

2.2 反應(yīng)快

旋翼無人機可根據(jù)需要，方便加載所需的設(shè)備后，如照像設(shè)備等，隨時可以起飛。當(dāng)城市中出現(xiàn)緊急情況時，可根據(jù)需要，及時調(diào)用旋翼無人機并做出迅速反應(yīng)。

2.3 控制和操作簡單

旋翼無人機的原理決定，旋翼無人機可以懸停、倒飛，側(cè)飛等，有利于根據(jù)需要對關(guān)注對象進行觀測，有利于無人機在高樓林立的空域中飛行。目前商用小型旋翼無人機的飛行控制操作方便、靈活，不需要專門培訓(xùn)就能夠操作。很多無人機愛好者不需要經(jīng)過任何培訓(xùn)，就能熟練操控旋翼無人機。

2.4 方便傳送圖像

目前旋翼無人機大多攜帶高清照相機或攝像機，配備數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備和系統(tǒng)，無人機上拍攝的照片和視頻可以實時、方便地發(fā)送回來，使得地面控制人員實時掌握信息，并根據(jù)掌握的信息控制和調(diào)整旋翼無人機的飛行狀態(tài)和路徑。對傳送的數(shù)據(jù)進行專門的圖像處理后，可以得到簡單的測繪信息。如大疆無人機大多提供移動設(shè)備App，支持實時圖像傳輸。

2.5 價格便宜

旋翼無人機技術(shù)目前已經(jīng)相當(dāng)成熟。小型旋翼無人機的價格便宜，如大疆Phantom 3 Standard的網(wǎng)上報價為3000元左右，大疆精靈3 4K網(wǎng)上報價為5000元左右。

3 旋翼無人機在城市管理中的應(yīng)用

旋翼無人機的上述特點，使得旋翼無人機在城市管理和建設(shè)中有應(yīng)用前景。

3.1 城市災(zāi)害的監(jiān)控

當(dāng)城市的爆炸、火災(zāi)、水災(zāi)等災(zāi)害發(fā)生時，有時救援人員無法或不能很快進入受災(zāi)的區(qū)域。這時可利用旋翼無人機攜帶的照相或攝像設(shè)備對受災(zāi)區(qū)域進行偵察，將同行派圖像傳送回來，便于及時了解災(zāi)情。例如，在危險品爆炸火災(zāi)現(xiàn)場，在不清楚現(xiàn)場情況下，可首先利用旋翼無人機對現(xiàn)場進行偵察，并將偵察數(shù)據(jù)傳回，幫助救援人員及時了解現(xiàn)場情況，做出正確的決策?？梢韵炔捎眯頍o人機了解和監(jiān)控災(zāi)情，避免因為不了解情況帶來不必要的人員傷亡。

3.2 小區(qū)域的航拍測繪

利用旋翼無人機攜帶攝象機進行航拍，可獲得城市中小區(qū)域的影像數(shù)據(jù)，對這些數(shù)據(jù)進行專門處理后，可以得到一些測繪數(shù)據(jù)，也可以方便形成三維圖像。如對某個小區(qū)進行簡單的測繪；對小型旅游景點航拍圖像進行后期處理，可方便、迅速、低成本地生成三維圖，用于宣傳與推薦。

3.3 城市違章建筑的巡查

清理城市違章建筑是城市管理的重要工作。通過航拍圖像可以及時發(fā)現(xiàn)新出現(xiàn)的違章建筑。特別是高樓上的違章建筑，這些違章建筑危險性大且具有隱蔽性，只有在空中才能發(fā)現(xiàn)。通過旋翼無人機提供的航拍圖像，不僅能夠輕易發(fā)現(xiàn)是否存在違章建筑，對違章建筑定位，而且可以測量違章建筑的面積和高度。

3.4 城市反恐綁架

城市反恐是城市管理中面臨的新問題。在反恐指揮控制中，掌握恐怖分子的分布、人質(zhì)的情況等對指揮決策有重要的作用。旋翼無人機可以在人員的操控下，飛到恐怖分子所在區(qū)域，采用懸停等控制飛行方式，通過窗口等觀察屋內(nèi)的情況。如果恐怖綁架地發(fā)生在高樓層，利用旋翼無人機懸停是偵察的最佳手段。

3.5 大型活動現(xiàn)場的監(jiān)控

城市中的大型活動，如集會等，常常監(jiān)管難度大。由于人數(shù)多，出現(xiàn)突發(fā)事件的可能性很大。通過旋翼無人機在空中監(jiān)控活動區(qū)域，可以幫助管理機構(gòu)實時掌握活動現(xiàn)場情況，根據(jù)需要重點觀測某個區(qū)域，及時發(fā)現(xiàn)異常并持續(xù)監(jiān)控。

4 結(jié)束語

目前旋翼無人機應(yīng)用大多是個人出于愛好用于航拍，主要是娛樂。旋翼無人機要真正走向大規(guī)模應(yīng)用，在飛行穩(wěn)定性、續(xù)航時間、噪音等方面還要有所突破。隨著旋翼無人機技術(shù)的發(fā)展和推廣應(yīng)用，旋翼無人機將會有很大的應(yīng)用前景。

參考文獻

[1]儲莊.無人機在城市應(yīng)急指揮信息系統(tǒng)的應(yīng)用[J].測繪技術(shù)裝備，2012（1）：61-63.

[2]李玉梅.無人機航空攝影在農(nóng)村土地承包確權(quán)工作中的應(yīng)用[J].價值工程，2015（6）：233-234.

[3]陳雷.無人機在交通應(yīng)急指揮領(lǐng)域的應(yīng)用[J].中國交通信息化，2014（4）：128-130.