摘要:近些年,以物联网、云计算、大数据和移动互联为代表的现代信息技术和互联网思维,对各个行业产生了革命性、颠覆式的影响。无人机在城市交通领域有着实际需求,它具有体型小、效率高、机动灵活、环境依赖性低、覆盖范围广等优点,可以进行三维立体巡逻、重点盯防移动监控,实现对指定区域的管控,确保交通运输管理工作有效开展,应对突发交通运输安全事件时,也可以及时实施紧急救援。
关键词:无人机技术;交能基础设施;建设;应用
1无人机技术概论
1.1无人机技术的运用
无人机即无人驾驶飞行器,是一种遥控飞行器,在国防和商业领域发挥重要作用。随着技术的不断发展,无人机的运用从以前的飞行玩具越来越多地用于边境监视,军事演习等军事目的。同时,无人机技术还被用于各种商业应用,例如监测,测绘,精准农业,航空遥感和产品交付。根据有关行业预测,无人机技术的运用在商业上可能有显着增长。在当下,就有许多物流公司正在考虑将无人机用于物流应用。利用无人机提供包裹的想法日益增加,这导致风险资本家在该领域进行了大量投资。根据有关研究,预计无人机技术将在中国和北美这两个地区占据市场的最大份额,这可归因于中国市场的庞大需求以及美国军用部门和其国内商业对无人机的高需求。总之,无人机技术现下已经不再是小打小闹,其已开始渗入社会各个行业,特别是在物流行业,无人机送货的概念早已深入人心。
1.2无人机技术的前景
2017年全球无人机物流和运输市场估计为49.8亿美元,预计到2026年达到240.1亿美元,复合年增长率为19.1%。需要更快的货物交付,供应商之间的竞争增大,各种行业中无人机的使用增加以及对复杂的行业特定分析解决方案的需求不断增加等这些都是推动无人机市场增长的关键因素,但当下政策原因和网络安全问题以及对无人机商业用途的限制等因素限制了整个市场的发展。无人机可用于运输各种产品,从小包装到医疗用品和食品等,因为无人机技术在物流领域的美好前景,各类风险投资家大量的投资无人机技术,将其用于商业化。在国外亚马逊,谷歌和沃尔玛等公司早已开始从事无人机技术的研究和开发活动以便将无人机的使用商业化,而国内的公司也不甘落后,在2015年,顺丰快递就在研究无人机送货的方式。
1.3无人机关键技术
(1)动力技术。为了实现无人机在一定的高度携带大量载荷进行长时间巡航高效功能,动力系统的设计是非常关键的。油动和电动两种动力配置装置是无人机使用的常见动力其中,发动机、燃料以及螺旋桨等部件组成了油动系统,电动机、电调、螺旋桨等部件组成了无人机的电动系统。
(2)材料技术。复合材料是现在比较常见的无人机材料,除此之外还有金属材料、塑料、智能材料等。由于复合材料具有比刚度高、抗振能力强和热膨胀系数小等特点,所以在变体飞行器、智能直升机旋翼、仿生扑翼微型飞行器和发动机等方面有着广泛的应用。
(3)机体结构设计技术。为了实现结构强度和刚度的连续性,无人机机体广泛采用整体结构设计技术。这种结构可以更精确地进行结构设计,从而可以简化飞机的传力关系。
(4)导航技术。组合导航技术是应用在无人机上的一种导航技术,除此之外还有包括惯性导航、卫星导航、多普勒导航、视觉导航、地磁导航等不同的导航方式。其中能够实现推算位置进行导航的导航技术叫惯性导航。通常为了无人机能够在导航中实现全天时的位置、速度和时间信息定位,一般采用卫星导航系统。
(5)通信技术。机载部分和地面部分组成了无人机的数据链设备。机载数据终端和天线被称作机载部分。地面数据终端和天线被称为地面部分。
(6)飞控系统。作为无人机系统中最核心的部分,飞行性能和飞行品质也由飞控系统的性能进行影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆飞控系统在数据传输的可靠性、精确度及实时性等方面对无人机产生很重要的影响。一般来说,飞控板、传感器、舵机、数传电台、遥控器和地面站组成了无人机的飞控系统。
(7)空管技术。空管技术是集成卫星和GPS技术开发的综合管理平台,实现无人机的空中资源分配、任务划分、数据注册、飞行监管等任务。
2无人机技术在交通基础设施建设中的应用
2.1无人机在交通勘察设计领域中的应用
公路、涵道的建设,需跨越河流和特殊地段,常在荒郊野外施工、复杂地形进行设计勘察。目前,采用人力作业方式,既繁琐又费时、费力、成本高昂。如果采用无人机倾斜摄影3D测绘技术进行航测,通过空中视角采集地形地貌等资料回传分析,数据精准到厘米级,方便于复杂地形探测、下穿部位探测和立交桥建设的探测和建模。
2.2无人机在提高施工效率方面的应用
对于建筑工地而言,实时知晓工地上的一切是否正确的确是个巨大的挑战。时间和金钱会在后期的修正中白白浪费。有时候因为一些人尚未完成自己的工作就会导致负责他之后工序的工人们来了白白浪费时间。在施工中,使用无人机在建筑工地上巡飞,能够搜集各种照片信息资料以及视频资料。检查工程进展规划和最初的建筑设计和是否相符,明晰展现工程哪些地方需求进一步完善,同时使用软件,能够主动显现可能落后于进展的部分,一目了然。在现场工作面长、管理人员有限的情况下,利用无人机,每周进行一次常规拍摄,与周工作例会同步,为例会提供现场进度形象播报,辅助解决各类管理疑难与争议。在施工过程中,发现有施工质量不理想的区域,对于特别复杂的建筑的特殊部分或高层建筑物,人工检测危险性大、效率低、难度大。在这种情况下无人机可以发挥独特的优势,无人机围绕已建建筑物表面飞行,对于建筑物的监控是全方位的,无人机将摄像头摄取到的影像信息实时传输到移动终端,当建筑物表面有外观质量问题时管理人员可以及时发现及时处理,可以有效地避免对建筑物二次施工。与传统的建筑检测手段相比无人机检测可以节省大量劳动力,使得检测手段更安全、更高效。
2.3无人机在施工现场环境监测方面的应用
近年来,环境问题成为国际上越来越热门的话题,我国的环境问题也越发严重,雾霾困扰着许多城市。我国国土面积广阔,内陆城市居多,近年来工业,交通业和建筑业发展迅猛,而雾霾就是由于这些领域产生的废气颗粒进入空气中造成的,所以由于施工产生的扬尘如何监测与治理成为人们关心的话题。在施工现场,传统的扬尘监测系统很难对整个工地进行监测,无人机的出现恰好解决了这一问题,无人机搭载环境监测相关传感器,然后在施工区域巡飞,监测空气中PM2.5的浓度,根据监测数据与行业标准进行比对,判断扬尘是否达标,根据监测结果对施工现场进行管理,达到施工现场扬尘控制的效果。无人机施工现场管理系统可以随时随地对施工现场进行多角度,全时段的监控管理,有助于施工人员按规范操作,营造一个绿色安全的施工环境。
3结语
当前社会是一个高度信息化、智能化的时代,在计算机技术、信息技术和电子技术高速发展的同时,无人机技术一定会攀上一个更高的层次,迎来爆发式的增长。无人机技术也将在更多领域发挥作用,与各种行业相结合,实现更高效更实用的无人机平台。交通基础设施建设在新的时代下,面临许多新的挑战,智能化,信息化,绿色安全,高效节能将是建筑行业发展的大方向。无人机技术将是推动建筑行业智能化,信息化,安全化发展的重要因素。
参考文献:
[1]张海岸,彭初开.“BIM+无人机”技术在城市轨道交通工程监理中的应用[J].建设监理,2017(12):48-51.
[2]赵晨懿.浅谈无人机的发展现状与技术支持[J].海峡科技与产业,2017(09):133-135.
[3]谭剑涛.无人机技术应用分析[J].黑龙江科技信息,2017(10):24.
[4]何雨瑄,杨涛.无人机技术发展简况与分析[J].山东工业技术,2016(20):285-286.
论文作者:郝宁1,曹琳2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/15
标签:无人机论文; 技术论文; 扬尘论文; 施工现场论文; 领域论文; 系统论文; 飞行器论文; 《基层建设》2019年第21期论文;