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        簡述垂直起降固定翼無人機在防震減災中的應用

        2020-12-28 18:14 性質:轉載 作者:無人機那些事 來源:企鵝號
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        近幾年來,無人機在防震減災中發揮著越來越重要的作用,在“十四五”國家防震減災規劃編制工作中,明確指出要以防震減災現代化建設為目標,在精準上下功夫,針對...

        近幾年來,無人機在防震減災中發揮著越來越重要的作用,在“十四五”國家防震減災規劃編制工作中,明確指出要以防震減災現代化建設為目標,在精準上下功夫,針對中央巡視指出的問題和防震減災工作存在的短板,著力提升地震災害防治能力。在科技力量助力防震減災的新時代,工業無人機的應用得到了重視和大規模應用推廣,可以有效提升地震預測預警能力,并在震后救災、災后重建等工程中提高效率和科技創新能力。

        在防震減災中用到的無人機主要有多旋翼無人機、無人直升機、固定翼無人機、復合翼無人機等,近年來興起的垂直起降復合翼無人機在實際應用中逐漸脫穎而出,其優勢主要體現在以下幾個方面。

        1、垂直起降,續航時間長。垂直起降固定翼無人機結合了固定翼和多旋翼無人機的優勢,不需要跑道即可垂直起降,執行飛行任務時切換至固定翼姿態,擁有更長的續航時間,可進行大范圍的航測作業。

        2、高精度數據采集。垂直起降固定翼無人機因其載重可達2-6KG,可搭載五拼相機、激光雷達、雙光吊艙等任務設備,獲取高精度影像圖或視頻資料,為現場救援、災后重建等工作提供重要的參考數據。

        3、機動靈活,適應復雜的災害環境。目前垂直起降固定翼無人機一般采取模塊化設計,可快速拆裝,機動性能強、使用方便,在復雜的災害環境下可迅速投入工作,不間斷地跟蹤事件的進展,為指揮中心提供及時有效的實時信息。

        我國最早研發生產垂起無人機的公司為成都縱橫大鵬無人機公司,目前,該公司已形成七大系列數十種細分型號,廣泛應用于防震減災、測繪與地理信息、巡檢、安防監控、應急等領域,細分市場占有率超過50%,是國內技術領先、產品譜系齊全、具備自主研發制造能力、應用規模最廣的無人機企業。

        中國大陸地震最多的地方是川滇一帶,因其處在印度洋板塊和亞歐板塊交接地帶,印度洋板塊每年會向亞歐板塊移動、碰撞,導致此地帶地震頻發,汶川地震、蘆山地震,雅安地震、九寨溝地震、長寧地震等讓四川被冠以了地震大省的稱號。作為川企,成都縱橫大鵬無人機經常出現在抗震第一線,下面小編就以實際案例來談一談垂起無人機在防震減災中的重要應用。

        垂起無人機在地震預警系統中的應用

        盡管我國災害預警系統建設已經取得了一定成效,但仍然處于起步階段,災害監測預警、工程防御、信息化建設等綜合防災減災能力建設,存在短板。

        而無人機參與地震預測系統是“科技應用于防震減災”的突破,實現了運用創新技術提升多災種預警科技和服務水平,做到快速響應、及時控制,最大限度地減輕災難對人民和環境的影響。

        2020年6月,成都縱橫公司與成都高新減災研究所簽訂戰略合作協議,雙方本著“優勢互補,資源共享,互信雙贏,共促發展”的原則,在無人機地災預警、地災大數據、應急處置領域,開展全方位深度的交流合作。雙方將共同推出無地災綜合應用系統,整合天、空、地、地下傳感器數據,實現全區域、多災種、全渠道的災害預警服務能力,探索災害預警技術方案、標準體系、管理機制,面向我國、乃至全球災害預警系統的建設與服務。

        垂起無人機在抗震救災中的創新應用

        無人機在抗震救災中的應用范圍廣泛,數據采集、通信中繼、生命搜尋、調度指揮、物資運輸等都可以使用無人機提高救援效率。垂起無人機憑借其大載重、長航時的優勢,在救援中更是如虎添翼,除了上述提及的災區勘測、生命搜尋、實時監控等功能外,還能為精準救援、高效救援提供強大的技術支持。

        2018年5月,新北川縣城震害可視化預測系統上線,通過該系統可以直觀地查看地震中城市建筑群如何晃動,哪些建筑破壞得比較厲害,為抗震救災提供參考,做到準確施救。該系統為抗震防災新成果。

        該震害可視化預測系統前期的數據采集工作,就是利用垂起無人機CW-10大鵬和CW-30大鵬,搭載多拼相機對北川新縣城進行傾斜攝影所得。據了解,此次航測作業有效面積6平方公里。其中,CW-30大鵬搭載五拼相機(全畫幅),飛行1個架次,飛行時長2個小時,飛行高度280米,拍攝照片1萬2千余張,照片總容量容量超過400G。CW-10大鵬搭載五拼相機(半畫幅)飛行4個架次,飛行高度200米,拍攝照片2萬張,照片總容量300G。

        依據每次地震波的不同類型,該系統可以預測地震后城市樓群的損傷程度,從而推算出抗震救災的重點區域,從而實現準確施救。

        “新北川縣城震害可視化預測系統”成果目前已經開始應用在地震救災的實踐中,由于該方法顯著的優勢和原創性,得到了眾多國際知名專家的高度評價,成為了美國國家科學基金重大項目“多災害模擬平臺”核心模塊之一。

        垂起無人機在災后重建中的重要作用

        災前預警、災后救援等都有了無人機積極參與的身影,此外,在災后重建、隱患排查的重大工作中,無人機以其機動靈活、高空航測的優勢,可以全面了解災后重建的進展,并深入到人工難以排查的地方。

        2017年8月九寨溝遭遇7.0級地震,導致景區內多處景點受損、山體大量滑坡,地質隱患較大。

        為了加快景區重建及隱患排查工作,成都縱橫公司使用CW-15大鵬協助四川省地礦局402地質隊,開展景區航測工作。作業區域位于九寨溝自然保護區地勢南高北低,山谷深切,高差懸殊,區北緣九寨溝口海拔僅2000米,中部峰嶺均在4000米以上,南緣達4500米以上,地質背景復雜,且大部分為無人區,植被茂密。整個任務難度系數高,對飛行技術、飛機的整體性能提出了要求。

        本次作業CW-15大鵬搭載專業航測相機,在九寨溝景區尖盤寨起降,共飛行3個架次、作業面積約57平方公里,最遠作業半徑為21千米。通過航測數據可協助景區重建工作,發現人工難以巡查到的地質災害點,推進景區內地質災害風險預報,提前做好防范措施?!?/p>

        綜上所述,垂起無人機在防震減災中起著越來越重要的作用和影響。我國自然災害發生頻繁,每年災害造成的損失巨大,提升地震災害預警能力、提高救災效率和質量是當前的重要課題。無人機航空遙感系統作為衛星遙感和載人航空遙感的補充手段, 具有實時性強、靈活方便、外界環境影響小、成本低的優點, 其彌補了防震減災工作存在的短板,具有廣闊的發展空間和應用前景。

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