宁夏回族自治区电力设计院有限公司 宁夏银川 750004
摘要：伴随着无线通信技术、航空遥感测绘技术、GPS导航定位技术及自动控制技术的发展，很多军用的技术已经拓展到了民用的设施中，其中最具代表性的就是无人机技术的运用，无人机的航空遥感测绘技术更可以很好的完成对电力测绘的任务。本文主要介绍在电力测量中的应用。
关键词：无人机；电力测量
1无人机概述
1.1无人机定义
无人机是无人驾驶飞机的简称（Unmanned Aerial Vehicle），是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置的不载人飞机，民用行业中最常用的就是固定翼和多旋翼无人机。
1.2无人机摄影测量概述
无人机低空摄影测量技术，以获取高分辨率数字影像为应用目标，以无人驾驶飞机为飞行平台，以高分辨率数码相机为传感器，通过３S技术在系统中集成应用，最终获取小面积、真彩色、大比例尺、现势性强的航测遥感数据。
无人机低空摄影测量主要用于基础地理数据的快速获取和处理，为制作正射影像、地面模型或基于影像的区域测绘提供最简捷、最可靠、最直观的应用数据。
1.3.2导航系统
导航系统向无人机提供参考坐标系的位置、速度、飞行姿态，引导无人机按照指定航线飞行，相当于有人机系统中的领航员。无人机载导航系统主要分非自主（GPS等）和自主（惯性制导）两种，但分别有易受干扰和误差积累增大的缺点，因此多种导航技术结合的“惯性+多传感器+GPS+光电导航系统”将是未来发展的方向。
2无人机在电力测量中的应用
无人机的测绘系统有很多的优点，其中就包括实时性、成本低、响应快、灵活度高等特点。和传统的实测与卫星遥感相比，更是有很多的优势，它可以在低空取得光学图像、地址地形图像、输电线路图像，这一点上无人机有着其他测绘和监测方式不能取代的作用。不仅如此，无人机的应用在灾害应急处理等方面液起着很重要的作用，对灾难的预警可以起到意想不到的作用。
2.1 规划输电线路
在对各种各样类型的输电线路进行走廊规划的时候，对规划的区域要进行详细的信息采集和测绘工作，最好的方式就是采用无人机的测绘系统，这样不仅可以在获得数据的时候实现高效的特性，减少重复勘测，还可以在多方面降低环境对信息采集与勘测的影响。这样可以有效的对数据进行分析，全面考虑到各方面的因素，再由各方进行相互协调，对有限的资源充分的利用，可以使区域规划与线路的走向更加合理，优化输电线路的路径，同时还可以起到降低成本的作用，有效地保障国家的财产安全。
2.2 测量地形图
相比而言，在对中小比例尺的地形进行测量的时候，特别在遇到高山、河流、湿地等困难地区进行测量时，最有效的方式就是无人机测绘，。因为它可以为站址的选择提供更加详细的基础资料和清晰的影像资料，为设计提供准确的地形图，对测绘的强度可以有效降低，效率大大提高，同时也提高了规划和设计的效率，地形图加上影像地图也更加直观。在某中程度上也起到了保护国家财产的作用。
3无人机RTK与PPK技术在电力工程上的应用
3.1 RTK在电力工程测量中的应用
在电力线路测量中，RTK主要用作电力线路定线、定位。即先任意假设一基准点，并在次基准点上架好基准站，基准站的设置中输入假设的基准点的54坐标和84坐标及假设高程，然后由RTK流动站先测量选定的两转角的坐标及高程，依据转角的坐标在其间由RTK动态测量中点放样或直线放样方式，加密放样一定数量的直线桩以及定测塔位桩。注意：（1）每个桩段测量必须使用同一基准站；（2）两台流动站的转换参数必须一致。
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RTK应用在电力线路测量中的优越性主要表现在：不用考虑现场通视情况，误差不会累积，不仅大大提高工作效率，定线精度也提高了；RTK定线测量精度在随后的工测定位，組校测时得到检验和保证。证明RTK测量完全能够满足电力线路定线、定位测量的精度要求。
3.2 PPK在电力工程测量中的应用
像控点测量是指根据像片上室内布点方案，在实地结合划定的影像确定像控点的位置，联测求解该 点三维坐标的过程。传统的测量方法是导线测量，由于航摄面积广、地形复杂等因素，这种作业工作量大，周期长。随着GPS（全球定位系统，Global Positioning System）技术的不断发展，目前的像控点测量 方法已经由原来的常规导线测量模式改为GPS RTK（实时动态测量，Real-time kinematic）模式进行。但RTK 模式受基准站电台信号因素的制约，作业范围受限，在架空输电线路经常跨越的高山大川等区域，采用 RTK作业效率极低。而PPK（后处理动态测量，Post Processing Kinematic）技术则在该方面起到了很好的弥补作用。
通过 RTK 与 PPK 相结合的方式，可以有效解决 RTK 测量模式中基准站信号遮挡的问题，极大地 提高工作效率。PPK 作业同 RTK 一样，精度可靠，可以用来对航测像控点实施测量，高程精度同样达到小比例尺地形图所要求的测图精度。
4无人机低空摄影的优势
作为卫星遥感与普通航空摄影不可缺少的补充，主要有以下优点：
4.1机动性、灵活性
无人机具有灵活机动的特点，受空中管制和气候的影响较小，能够在恶劣环境下直接获取影像。
4.2低空作业，获取高分辨率影像
无人机可以在云下超低空飞行，可获取比卫星遥感和普通航摄更高分辨率的影像。同时，低空多角度摄影获取建筑物多面高分辨率纹理影像，弥补了卫星遥感和普通航空摄影获取城市建筑物时遇到的高层建筑遮挡问题。
4.3精度高、测图精度可达1：1000
无人机为低空飞行，飞行高度在５０～2０００ｍ，属于近景航空摄影测量，摄影测量精度达到了亚米级，精度范围通常在０．05～０．５ｍ，符合１∶１０００的测图要求，能够满足城市建设精细测绘的需要。
4.4成本相对较低、操作简单
无人机低空航摄系统使用成本低，耗费低，对操作员的培养周期相对较短，系统的保养和维修简便，可以无需机场起降。是当前唯一将摄影与测量集为一体的航摄方式，可实现测绘单位按需开展航摄飞行作业这一理想生产模式。
4.5周期短、效率高
对于面积较小的大比例尺地形测量任务（１０～１００k㎡），受天气和空域管理的限制较多，大飞机航空摄影测量成本高；而采用全野外数据采集方法成图，作业量大，成本也比较高。而将无人机遥感系统进行工程化、实用化开发，则可以利用它机动、快速、经济等优势，在阴天、轻雾天也能获取合格的影像，从而将大量的野外工作转入内业，既能减轻劳动强度，又能提高作业的效率和精度。
5结语
现代电力工程测量越来越多的将无人机航空摄影技术加入其中，航空摄影测量技术可以大量的减少人力物力，并且拍摄的图像准确、客观，拍摄无场地和时间要求、速度快、成本低等多种优势，实践表明无人机航空测量技术是一项值得在电力工程中推广的技术。
参考文献：
[1]《民用无人驾驶航空器系统空中交通管理办法》，民航局空管办。
[2]《输变电工程无人机航空摄影测量技术导则》，国家电网公司企业标准。
作者简介
杨振军，硕士，高级工程师，从事电压等级330kV—1100kV输电线路勘测工作。
论文作者:杨振军
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/23
标签：无人机论文; 测量论文; 低空论文; 作业论文; 遥感论文; 技术论文; 精度论文; 《建筑模拟》2019年第5期论文;