1、 无人机航摄安全作业1无人机航拍摄影无人机航摄安全作业2简 述无人机航拍摄影是以无人驾驶飞机作为空中平台,以机载遥感设备，如高分辨率 CCD数码相机、轻型光学相机、红外扫描仪，激光扫描仪、磁测仪等获取信息，用计算机对图像信息进行处理，并按照一定精度要求制作成图像。全系统在设计和最优化组合方面具有突出的特点，是集成了高空拍摄、遥控、遥测技术、视频影像微波传输和计算机影像信息处理的新型应用技术。使用无人机进行小区域遥感航拍技术，在实践中取得了明显成效和经验。以无人机为空中遥感平台的微型航空遥感技术，适应国家经济和文化建设发展的需要，为中小城市特别是城、镇、县、乡等地区经济和文化建设提供了有效的遥感
2、技术服务手段。遥感航拍技术对我国经济的发展具有重要的促进作用。一、 行业背景随着中国改革开放的逐步深入，经济建设迅猛发展，各地区的地貌发生巨大变迁。现有的航空遥感技术手段已无法适应经济发展的需要。新的遥感技术为日益发展的经济建设和文化事业服务。以无人驾驶飞机为空中遥感平台的技术，正是适应这一需要而发展起来的一项新型应用性技术，能够较好地满足现阶段我国对航空遥感业务的需求，对陈旧的地理资料进行更新。随着我国经济和文化建设的发展，不少古建筑、考古现场等发现、田野考古探索、城乡的地貌发生巨大变化。一些版图反映不出新的面貌。目前使用资料较为陈旧。常规的成图周期，已不能满足需要。我们利用遥感航拍技术更新
3、的地理资料对地区的经济建设起到了积极的促进作用。为适应城镇发展的总体需求，提供综合地理、资源信息。正确、完整的信息资料是科学决策的基础。各地区、各部门在综合规划、田野考古、国土整治监控、农田水利建设、基础设施建设、厂矿建设、居民小区建设、环保和生态建设等方面，无不需要最新、最完整的地形地物资料，已成为各级政府部门和新建开发区急待解决的问题。我们用遥感航拍技术准确地反映出地区新发现的古迹、新建的街道、大桥、机场、车站以及土地、资源利用情况的综合信息。遥感航拍技术是各种先进手段优化组合的新型应用技术。无人机航摄安全作业3二、 航拍结构1) 装备结构1. 智能控制板2. 发动机3. 高清摄像头4.
4、LED 显示器5. 感应器6. 遥控器7. 机翼2)技术要点初学无人机航拍，注意 G P S 是否连接上，初学无人机航拍，需要注意可能出现哪些问题？哪里不能飞、飞行中存在哪些重大风险、还有经常把飞机飞丢了飞行的这些注意事项是无人机航拍学习者首先要掌握的。航拍飞行器是通过 G P S 卫星定位来操作飞行的，在飞行之前必须要确保 G P S 有连接上，连接不成功的一定不能飞。此外，还有一种情况需要留心，飞行途中 G P S 失效，很容易“飘走” 或是出现撞墙、撞树等其他意外情况。当飞行途中发现 GPS 失效，该如何处理？办法之一，可以在操作杆上进行“关控”处理，航拍飞行器会自动返航。但一般情况下，
5、不建议轻易使用该操作，一旦原路返程，路线上碰上电线杆，两者就会相撞。除非你可以提前预见返程的后果，否则须谨慎。飞行高度控制在 200 米之下初学者如何学习控制飞行器航拍？对于初学者来说，一定要抓住跟经验丰富的教练一起尝试飞行的机会，自己亲手去尝试，面对飞行器失控的状态，消除初次飞行的紧张心理，这个是很重要的。很多时候，有些初学者从理论学习转到实际飞行时，起飞、降落都很稳，10 分钟就可以学会飞行，但并不意味着可以熟练掌控飞行器进行摄影。初学者需要注意的一点是，飞行器在空中做左右、前进等基本动作时，目光应该一直对着飞机的尾部来操控，否则会晕了方向。因为飞机在空中是可以转圈的，操作杆的方向跟飞机的
6、飞行方向不总是保持一致的，有可能你让它左它却往右，往右却向左，所以一旦飞行器发生转向或越轴，操作杆跟方向要反着来。此外， “小精灵”航拍飞行器的高度可以去到四五百米，在实际操无人机航摄安全作业4作中，一般不需要飞那么高，将高度控制在 200 米之下。换言之，可以将飞行器操控“画”一个半球体，半径为 20 0 米。航拍的相机镜头以广角为主。无人机航拍之前需要注意哪些天气和场地的问题？风力不能太大，不宜超过三级。飞行路线要避开飞机场附近和军事飞行路线。一定要找空旷的地方，可以保持 G PS 的信号稳定。想玩无人机航拍，可以到哪里接受培训呢？为了让更多的爱好者有更多接触航拍的机会，目前国内已经出现了
7、以无人机航拍为主要方向的俱乐部，比如小飞侠俱乐部，可以提供无人机航拍机器的租赁、售卖、售后服务等。航拍使用的是“第一人称飞行”航拍模式，也就是通过无人机上的摄像机，把人的视角提高至半空中，地面视频接收装置实时显示空中视角，从而让操控人员身临其境地以驾驶员的视角操纵小飞机翱翔在天空。操控航模飞机要学不少专业知识无人机航拍是真飞机的缩小版，虽然比不上开真飞机难，但比开车要难得多。操纵的人必须会组装，懂电路，还要有空气动力学知识。飞机对着你飞过来时，遥控器的操作全都是相反的，操作时必须全神贯注，稍不留神，飞机就会坠毁或者不见了。无人机航拍第一守则：安全不要轻信卖家的说辞，即使机身备有再先进的安全设备
8、也可能出事故。最重要的还是增加对机器的了解，提高自己的操控技术，在日常飞行中多进行安全检查，对于老化的电机、电池等要及时更换。同时，要尽量避免在人多的地方低空航拍，飞行器上有高速旋转的机桨，如果失控坠落的话可能造成人员受伤。现在的无人机航拍，主要分为航模直升机和多旋翼直升机两种，由于它们成本较低，这让高技术、高难度的航拍大大地降低了门槛，变得平易近人。相比以前由飞行器、云台和相机组装而成的航拍器材，现在市面上推出的一些航拍飞行器具有一体化的功能，就像以前的“傻瓜相机”一样，操作简单，成为没有专业背景的外行人都可以玩的航拍器材，比如最便宜、入门级别的小精灵 C F40 航拍飞行器市场价为 309
9、9 元，比如瑞伯达的 Predator系列 RA-400 无人机航拍对于初入门的航拍者，建议一开始选购价格便宜的航拍飞行器来进行飞行训练，因为航拍的第一步首先是会飞，需要进行不同动作的多次训练，也不可避免会出现各种小状况。3) 航拍手法1. 环绕飞行以目标为原点，圆周环绕飞行，针对静态航拍目标，多对立柱目标是用，如旗帜，风车，灯塔等目标。2. 远角平飞以目标为构图的中心，在较远处平行飞行拍摄，针对标志性建筑等较突出大气目标。3. 盘旋拉升无人机航摄安全作业5抓住目标特点，飞行中局部特写拍摄，以点带面，针对有特点的静态目标。4. 俯瞰旋转镜头向下，拉升飞行，并缓慢转向，针对具有意境及景色突出的目
10、标。5. 直线横穿最简单应用，直线飞行穿过目标，操作简单且最常用。6. 由近及远以目标为构图中心，由近处向远高处飞行，突出气势。7. 由远及近同上，以目标为构图中心，由远处向近低处飞行，突出气势。三、 无人机航摄安全作业基本要求一、无人机飞行高度和总航程是影响飞行安全的重要指标，技术设计应符合以下要求：1、设计飞行高度应高于摄区和航路上最高点 100m 以上；2、设计航线总航程应小于无人机能到达的最远航程。二、实地采集信息工作人员需对摄区或摄区周围进行实地踏勘，采集地形地貌、地表植被以及周边的机场、重要设施、城镇布局、道路交通、人口密度等信息，为起降场地的选取、航线规划、应急预案制订等提供资料
11、。三、起降场地坐标实地踏勘时，应携带手持或车载 GPS 设备，记录起降场地和重要目标的坐标位置，结合已有的地图或影像资料，计算起降场地的高程，确定相对于起降场地的航摄飞行高度。四、场地选取：1、常规航摄作业根据无人机的起降方式，寻找并选取适合的起降场地，非应急性质的航摄作业，起降场地应满足以下要求：a） 距离军用、商用机场须在 10km 以上；b） 起降场地相对平坦、通视良好；c） 远离人口密集区，半径 200m 范围内不能有高压线、高大建筑物、重要设施等；无人机航摄安全作业6d） 起降场地地面应无明显凸起的岩石块、土坎、树桩，也无水塘、大沟渠等；e） 附近应无正在使用的雷达站、微波中继、无限
12、通信等干扰源，在不能确定的情况下，应测试信号的频率和强度，如对系统设备有干扰，须改变起降场地；f） 无人机采用滑跑起飞、滑行降落的，滑跑路面条件应满足其性能指标要求。2、应急航摄作业灾害调查与监测等应急性质的航摄作业，在保证飞行安全的前提下，起降场地要求可适当放宽。五、飞行检查与操控（一）飞行前检查每次飞行前，须仔细检查设备的状态是否正常。检查工作应按照检查内容逐项进行，对直接影响飞行安全的无人机的动力系统、电气系统、执行机构以及航路点数据等应重点检查。每项内容须两名操作员同时检查或交叉检查。1、 设备使用记录记录使用设备的型号和编号（见表 1） ，用于设备使用时间的统计、故障的查找和分析。表
13、 1 设备使用记录表名称 飞行平台 发动机 飞控 任务设备 监控站 遥控器 弹射架 降落伞型号编号2、 地面监控站设备检查检查地面监控站设备并记录检查结果（见表 2） ，存在问题的应注明。表 2 地面监控站设备检查项目检查项目 检查内容线缆与接口 检查线缆无破损，接插件无水、霜、尘、锈、针、孔无变形、无短路监控站主机 放置应稳固，接插件连接牢固监控站天线 数据传输天线应完好，架设稳固，接插件连接牢固监控站电源 正负极连接正确，记录电压数值无人机航摄安全作业73、 任务设备检查检查任务设备并记录检查结果（见表 3） ，存在问题的须注明。此处任务设备为单反数码相机，其他类别任务设备的检查项目和检查
14、内容参照执行，表中未列项目应根据需要按照任务设备使用说明进行检查。表 3 任务设备检查项目检查项目 检查内容镜头 镜头焦距须与技术设计要求相同，镜头应洁净，记录镜头编号对焦 设置为手动对焦，对焦点为无穷远快门速度 根据天气条件和机体振动情况正确设置，宜采用快门优先或手动设置光圈大小 根据天气正确设置，F 值不应小于 5.6拍摄控制 应选择单张拍摄模式感光度 根据天气条件正确设置影像品质 影像品质设置正确，宜选择优影像风格 影像风格选择正确，包括锐度、反差、饱和度、白平衡等日期和时间 相机设置的日期、时间应正确试拍 连接电池和存储设备，对远处目标试拍数张，检查影像是否正常电量 检查电机电量是否充
15、足清空存储设备 相机装入机舱前，应清空存储设备无人机航摄安全作业84、 飞行平台检查 检查无人机飞行平台并记录检查结果（见表 4） ，存在问题的须注明。此处飞行平台指正常布局、机翼和尾翼可拆卸的固定翼无人机，其他气动布局的无人机飞行平台检查项目和检查内容参照执行。表 4 无人机飞行平台检查项目检查项目 检查内容机体外观 应逐一检查机身、机翼、副翼、尾翼等有无损伤，修复过的地方应重点检查连接机构 机翼、尾翼与机身连接件的强度、限位应正常，连接结构部分无损伤执行机构 应逐一检查舵机、连杆、舵角、固定螺丝等有无损伤、松动和变形螺旋桨 应无损伤，紧固螺栓须拧紧，整流罩安装牢固发动机 零件应齐全，与机身
16、连接应牢固，注明最近一次维护的时间机内线路 线路应完好、无老化，各接插件连接牢固，线路布设整齐、无缠绕机载天线 接收机、GPS 、飞控等机载设备的天线安装应稳固，接插件连接牢固空速管 安装应牢固，胶管无破损、无老化，连接处应密闭飞控及飞控舱 各接插件连接牢固，线路布设整齐无缠绕，减震机构完好，飞控与机身无硬性接触相机及相机舱 快门接插件连接牢固，线路布设整齐无缠绕，减震机构完好，相机与机身无硬性接触降落伞 应无损伤，主伞、引导伞叠放正确，伞带结实、无老化伞舱 舱盖能正常弹起，伞舱四周光滑，伞带与机身连接牢固油箱 无漏油现象，油箱与机体连接应稳固，记录油量油路 油管应无破损、无挤压、无折弯，油滤
17、干净，注明最近一次油滤清洗时间起落架 外形应完好，与机身连接牢固，机轮旋转正常飞行器总体 重心位置应正确，向上提伞带使无人机离地，模拟伞降，无人机落地姿态应正确无人机航摄安全作业95、 燃油和电池检查检查燃油和机载电池（见表 5） 。表 5 燃油、电池检查项目检查项目 检查内容燃油 确认汽油、机油的标号及混合比符合要求、汽油应无杂质机载电源 机载电池（包括点火电池、接收机电池、飞控电池、舵机电池等）装入无人机之前，记录电池的编码、电量，确认电池已充满，电池与机身之间应固定连接，电源接插件连接应牢固遥控器电源 记录电池的编号、电量，确认电池已充满6、 弹射架检查采用弹射起飞为发射方式的无人机系统
18、，应检查弹射架（见表 6） 。此处弹射架特指使用轨道滑车、橡皮筋的弹射机构。表 6 弹射架检查项目检查项目 检查内容稳固性 支架在地面的固定方式应因地制宜，有稳固措施，用手晃动测试其稳固性倾斜性 前后清晰度应符合设计要求，左右应保持水平完好性 每节滑轨应紧固连接，托架和滑车应完好润滑性 前后推动滑车进行测试，应顺滑；必要时应涂抹润滑油牵引绳 与滑车连接应牢固，应完好、无老化橡皮筋 应完好、无老化、注明已使用时间弹射力 根据海拔高度、发动机动力，确定弹射力时候满足要求，必要时测试拉力锁定机构 用手晃动无人机机体，测试锁定状态是否正常解锁机构 应完好，向前推动滑车，检查解锁机构工作是否正常无人机航
19、摄安全作业107、设备通电检查打开地面监控站、遥控器以及所有机载设备的电源，运行地面站监控软件，检查设计数据，向机载飞控系统发送设计数据并检查上传数据的正确性，检查地面监控站、机载设备的工作状态，检查飞控系统的设置参数(见表 7)。表 7 通电检查项目检查项目 检查内容监控站设备 地面监控站设备运行应正常设计数据检查设计数据是否正确，包括调取的底图、航路点数据是否符合航摄区域，整个飞行航线是否闭合，个航路点相对起飞点的飞行高度，单架次航线总长度，航路点（重点是起降点）的制式航线，曝光模式（定点、定时、等距） 、曝光控制数据的设置数据传输系统 地面监控站至机载飞行控制系统的数据传输、指令发送正常
20、信号干扰情况 舵机及其他机载设备工作状态是否正常，有无被干扰想象遥控器记录遥控器的频率；所有发射通道设置正确；遥控通道控制正常，各舵面响应（方向、量）正确；遥控开伞响应正常；遥控器的控制距离正常；遥控（RC）和自主飞行（UAV）控制切换正常飞控系统检查 PID 参数、GPS 定位、卫星失锁后的保护装置；检查机体静态情况下的陀螺零点；转动飞机（航向、横滚、俯仰） ，观察陀螺、加速度计数据的变化；检查高度、空速、转速传感器的工作状态启用应急开伞功能，应急开伞高度应大于 100m数据发送与回传 将设计数据从监控站上传到机载飞控系统，并回传，检查上传数据的完整性和正确性；上传目标航路点，回传显示正确；上传航路点的制式航线，回传显示正确控制指令响应 发送开伞指令，开伞机构响应正常；发送相机拍摄指令，相机响应正常；放送高度置零指令，高度数据显示正确8、发动机启动后检查启动发动机，检查无人机和机载设备着车后的工作状态(表 8)。表 8 发动机启动后检查项目检查项目 检查内容飞控系统 在整个转速范围内，飞控各项传感器数据跳动在正常范围内发动机响应 大、小油门以及风门响应线性度正常；发动机工作状态正常，无异常抖动发动机风门 发动机风门最大值、最小值、停车位置设置正确转速 转速显示正确；用测速表测最大转速并记录，最大转速应与标称值相符
