无人机航摄技术设计书

第一篇：无人机航摄技术设计书

航摄外业技术考核

航测(确权外业)组技能考核标准

一级(100)：

了解航测外业作业流程，航片判图基本准确，能利用南方CASS上图，了解确权登记工作中所涉及的相关规程、规则、规范及地方政府的有关处理意见。 二级(200)：

熟练掌握航测外业作业流程，航片判图准确，熟练掌握南方CASS，能利用勘测定界、MAPGIS结合Excel处理相关问题，能够从始至终独立完成确权工作。 三级(500)：

二级基础上能够熟练掌握航片布点、刺点。能够独立完成相控点测量，熟练掌握航测外业规范及图式，了解航测内业规范。针对一些特殊问题，能够独立编制技术补充规定。

总工办

2015年05月19日

第二篇：无人机制造技术描述

UV-Hs 一体化制造超轻质无人飞机技术

一、概述

不久将来，无人飞机将大量列装各发达国家军队。一种超轻质无人机整体设计和制造技术加快了这一进程：SLS-NK 一体化制造超轻质无人飞机技术。

现代飞机要做到材料无余量设计，要求根据飞机机体各部分承重受力连续性变化对应轻质材料也同步连续性变换密度，且机体在满足力学指标前提下材料无余量，到达重量最轻(材料相对有效密度最小)目的。

实现减重的传统镂空成规则的等密度蜂窝结构的方法，称为无序 结构;我们发展的是一种有序结构：构造千变万化的微结构在保持低密度的前提下内置的几何体从微米级变换到毫米级。这类材料我们称为微珩架构材料。实现微珩架构的材料有高分子复合材料、金属材料、陶瓷材料;制造这类材料的技术采用不同技术有不同的效果，传统的延用金属发泡、塑胶发泡的做法只能制作有限结构和性能的产品;本公司采用激光分层制造方式能制造所有类型的微细结构并实现产品的宏观性能，如与其它结构的航空部件比较：

相同的体积和相同的多约束条件下，产品重量最轻; 相同的产品重量，在相同的多约束条件下，体积最小; 这套先进的无人机设计制造技术分解为四大部分：

1、微珩架构设计和力学仿真

2、激光快速分层制造塑胶机体和组件，制造飞机骨架结构

3、在塑胶表面选择性沉积金属实现电子化皮肤

4、在骨架内部灌注功能组份 我们称为UV-Hs技术

二、技术描述

1、微珩架结构 设计和力学仿真

根据无人飞机对结构和材料的性能和功能的特殊要求，发展了一系列新的设计软件工具和理论，帮助设计人员发现、认定和提出超轻质高强韧结构的新构型。使填充的微细结构充分发挥材料的特性，从而在满足型号要求的性能和功能的同时达到飞行器总体和部件减重的目的;

(1) 为此，本公司建立了各种对应整体结构的轻质和特殊力学 要求微细几何结构参数描述方法、微细结构参数与宏观性能之间的依赖关系、微细结构组成阵列跨尺度的力学性能等各类数据库，连续均匀化载荷的变化对应微细结构几何拓扑变化的关系，并通过材料的微观构型和产品结构的宏观构型的同步设计，达到材料和结构几何的合理配合，提高结构性能、减轻重量。 例如：借鉴这些材料的微细结构，设计满足特殊功能要求的新的超轻质材料和结构。不同分形维数和几何结构的微单元具备不同的抗压、抗拉、弯曲 模量和伸长率，也对应不同的有效密度，由这些微单元填充的飞机组件具备超轻质特征和优异的力学性能。图示如下：

针对受弯和受压、受拉结构找到了与上述单胞型式等效的最小重量单胞设计。

可以填充如下几何结构的单胞：

(2)我司通过理论分析、数值计算和试验，编制了相应的计算软件，在机体部件载重比、位移方向、动力特性、应力等多约束条件下来直接映射出机体内部几 何结构，并可以根据仿真的结果来优化机体部件中的微单元的几何拓扑。

2、激光快速分层制造塑胶机体和组件，制造飞机骨架结构

在解决了飞机机体结构的设计之后，我司实现了材料和结构的可制造性，在激光快速分层制造设备中编制了专门的软件，对材料成型的参数进行预补偿。使得困扰飞机制造业的难题：可设计但是无法制造得以革命性的突破!从三维图纸到产品无模具的、批量的，得以在24小时出厂。彻底解决了困扰行业界的大批量可制造难题,且很好的降低了制造成本，可以形成年产5000架不同型号无人机的产能。

我司组合国内和德国、美国设备，自行编制了系列加工软件，并具备制造生产特殊飞机型号(超大无人机)专用设备的能力。

3、在塑胶表面选择性沉积金属实现电子化皮肤

无人飞机采用高分子材料来做机体，高分子材料表面选择性的沉积精密和紧密金属，进而把天线等器件直接装配在飞机表面，再喷涂吸波和透波材料，构成飞机电子皮肤技术，是国际上正在研究的课题。我司突破了关键技术，直接可以完成整套工艺流程。产品图片见：

从此，飞机中的GPS、遥控收发天线等省略了印制电路板、螺丝或者胶水，直接在机体表面沉积，构成曲面的电子皮肤层。具有共形设计、一体化、相比传统的材料和工艺更轻质、可靠性高等系列优点。

4、在骨架内部形成功能层

在空隙率大的机体内部可以整体形成油管、油箱和加强力学指标的后期灌注凝固而成的超弹性材料管路，信号管路等结构。

例如：

总之上述无人飞机设计制造整套技术集成了最新的材料科学、数学、软件、激光、精密机械等等领域最新技术。可以建立一条龙的批量的、个性化(每一架飞机都不一样)的、快捷的、廉价的制造基地。

附图：国内外无人飞机图片，国外一些型号采用了本技术中部分设计和制造环节。

第三篇：什么是无人机应用技术

首先，我们要先了解什么是无人机：无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。

无人机应用技术专业，是一项新起的朝阳专业，听起来很高大上，也有很多人听说过无人机这个专业，大多数是用在航拍上，其实它已经被用于很多方面了。与有人飞机相比，无人机可有效避免人员伤亡，具有持续工作能力强、全寿命周期成本低等特点，在尺寸、速度和机动性等方面也具有独特的优势。

与有人驾驶飞机相比，无人机往往更适合那些太“愚钝，肮脏或危险”的任务。无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机。民用方面，无人机+行业应用，是无人机真正的刚需;目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。 随着无人机的应用面积越来越广，衍生出来一门学科，就是无人机应用技术，现在很多大学专科都有开设这门学科，学制三年，主要是培养拥护党的基本路线，掌握无人机制造、操控，修理专业知识及专业技能，面向无人机制造、应用、修理第一线，从事无人机制造、操控、维修工作的机械师、技术员、操控师等高素质技能型人才。

无人机的应用市场主要包括：航空拍摄、航空摄影、地质地貌测绘、森林防火、地震调查、核辐射探测、边境巡逻、应急救灾、农作物估产、农田信息监测、管道、高压输电线路巡查、野生动物保护、科研实验、海事侦察、鱼情监控、环境监测、大气取样、增雨、资源勘探、毒、反恐、警用侦查巡逻、治安监控、消防航拍侦查、通信中继、城市规划、数字化城市建设等方面。

由于我国无人机应用技术起步较晚，教育培养机构较少，当下无人机研发、生产、营销、售后、应用等机构对无人机 应用技术人才的需求非常迫切，人才需求缺口大、供不应求。无人机应用技术人才将是令人向往的高薪职业，又是国家紧缺人才之一。

第四篇：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:// 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:// 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:// 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.

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第五篇：人机工程课程设计题目

作业要求：

一、课程设计

课程设计的成果以设计图样和设计说明书的形式给出，分别说明如下： 1.设计图样

1)基本设计图样采用三视图或透视图均可，形式不拘。作为人机工程设计，注意以下两点：第—，在技术可行的判断下，一般不需要作结构细节的详尽设计。像机械装配图那样详细说明所有字件名称、材料、数量的“零件明细表”等，可予免除;第二，设计不同于方案构思，设计图上应标注必要的三度空间尺寸，表达量化的人机工程设计结果，而且人机学分析的主要构形要素、物质要素等也应表达出来。基本图样上可附必要的、简略的文字说明。

若时间允许且学生本人有兴趣的话，也可用形象的效果图作为补充图样。 2.设计说明书

1)设计说明书一般包含以下几部分内容：

①设计题目及其说明：

②调研与分析(包括现况、实物调研、文献资料收集及其分析归纳)：

②方案构思、多方案的对比与抉择：

④对本设计的说明(尤其是说明图样本身未能表达的问题)：

③设计小结(包括优缺点、应进一步研究的问题、得失与收获等)。

2)设计说明书应纲目清楚、文字简练、表意准确，并注意版式。手写的说明书要求书写工整，不得潦草。

三、课程论文

1.课程论文的类型与要求

1)课程论文多为对特定事物的人机学分析，为此需进行相关文献资料的检索、查阅、研读、评价、质疑，或对现有事物进行调研。这是撰写论文的基础，应在论文中得到充分反映。

2)课程论文应有学生独立完成的分析、评论、论点等。要求结构清楚、层次分明、论述严谨、文字简练(若有调研，应附调研表：有测试的，应附实验记录原始件的示例等)。

3)一部分作业题目的形式大体是：《××××问题的人机学评析与改进设计》。这类作业里有分析研究，也有设计，实际上是介于课程设计与课程论文之间的作业。对于这样的作业题，是评析与设计“并重，还是工作重点偏向于其中某一方面，均由学生自行掌握，不必拘泥。

2.课程论文的形式与格式

虽然完整的论文格式一般有利于内容的规范，但内容毕竟是实质部分，应切忌内容空洞、只重形式的花架子。下面列出学术期刊论文的一般层次结构，仅供参考。课程论文不一定需要拘泥于规范、完整的层次结构。

①题目后正义前有摘要(150—200字为宜)，然后列出关键词(不超过5个);

②正文(这是主要部分，要求已如上述);

②参考文献。

2)课程论文正文的字数无规定要求。一人完成的论文字数一般可在3000～5000字之间。

两点说明：

1)由于部分作业题是介于课程设计与课程论文之间的，不作明确分类。

2)在少数题目的后面，作了些简略的解释说明，这些示例对选做的其他题目亦可提供参考。

A—1 4人间本科生公寓房(18m2) 的人机学设计 A—2 电脑桌的新型人机学设计 A—3 公共垃圾箱设计

(可结合学校所在地的实际情况设计公共垃圾箱，若能适当反映当地历史文化风貌则更好。) A—4 校园公共电话亭设计

A—5 便于转换背驮、提扛方式的旅行箱包设计 A—6 〔附带照明的)多自由度床头书夹设计 A—7 公共汽车车厢的人机学设计 A—8 公共汽车车站的人机学设计

(随所在地区繁华程度的不同，同一车站公文线路多寡的不同会有很大差异，可自行决定所针对的环境条件。) A—9 两、三种新型社区健身设施的方案设计 A—10 (大型)医院标识系统的宜人性设计

A—11 教室里多媒体讲台及教师工作空间的(改进)设个 A—12 我校(院)的路标系统设计

B—1 关于电脑操作者健康问题的调查报告

B—2 鼠标、键盘人体工程设计产品的现状与分析

B—3 市场上办公桌椅功能尺寸(对国人)适宜性的调查报告 B—4 火车硬座车厢中人机学问题的调研报告

(随着我国客运列车的大幅度提速，乘客对硬座车厢会有新感受值得关注。) B—5 火车卧铺车厢中人机学问题的调研报告

(随着百姓经济条件改善及火车提速，乘客对硬卧车厢的斯感受

得关注。) B—6 长途卧铺汽车中人机学问题的调研报告 B—7 我市公共汽车车厢的人机学调研与评析 B—8 我市公共汽车车站的人机学调研与评析

B—9 公园、社区中某些公用健身设施的人机学评述 B—10 关于几种办公用品的人机学评析

B—11 我校(院)学生公寓中的人机学问题评述 B—12 我校(院)浴室中的人机学问题评述 B—13 我校(院)校医院中的人机学问题评述

B—14 照相机(打火机、电话机、电扇、剃须刀„„)发展中的人机学因素 B—15 洗衣机(冰箱、电炊具、吸尘器、电熨斗„„)发展中的人机学因素 B—16 电视机(收录机、随身听、VCD、复读机„„)发展中的人机学因素 C—1 我校(院)学生阅览室中的人机学问题与改进设计 C—2 我校(院)学生公寓盔洗室的人机学评析与改进设计 C—3 我校(院)学生餐厅的人机学评析与改进设计 C—4 手机、电视机、VCD遥控器上按键的人机学评析与改进设计 C—5 几种电动工具的人机学评析与改进设计

C—6 火车车厢中××、××方面的人机学问题与改进设计

(坐席车厢或卧铺车厢中都存在多方面的人机学问题：座位或铺位、茶几、行李架、照明、窗户、空调或风扇、播音系统、饮水与食品供应、卫生条件及其改各、盟洗室、厕所，而上述每一方面又都能派生出不少问题，卧铺中有尺寸、卧具使用、脱下衣裤的放置、上下的安全与方便等问题;坐席中有尺寸与几何形式、结构材料与面料、座位朝向等问题;行李架中有放取的安全与方便、行李的实际防窃和心理防窃等问题。其中每一个子问题也可能需要考虑不少因素。做这个题目的学生，可以自行确定研究、设计其中的某些或某个方面、某几个子问题。建议：宁可涉及面窄些，但求能深入一些。) C—7 火车提速带来的人机学问题初探

(问题有较大的深度和广度，但同学们可以选其中一部分会有收获。也有价值。) C—8 长途客车(火车、汽车)旅客座位背向问题的分析研究 C—9 关于人的自然行为倾向的一些调研与分析思考 C—10

人机学理论与可持续发展战略