黃河無人機(jī)遠(yuǎn)程臨場工程監(jiān)管系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā).pdf

1、黃河是中華民族的母親河，從古至今對于黃河的治理從來沒有間斷過，黃河沿岸的水利工程建設(shè)質(zhì)量對于黃河的治理有著非常重要的影響。針對山東段黃河工程監(jiān)管的需求，本文綜合運用了檢測技術(shù)、機(jī)械設(shè)計技術(shù)、通訊技術(shù)、遙感技術(shù)、自動化技術(shù)等多種應(yīng)用技術(shù)，設(shè)計和開發(fā)了黃河無人機(jī)遠(yuǎn)程臨場工程監(jiān)管系統(tǒng)。
　　該系統(tǒng)能夠通過無人機(jī)對黃河沿岸水利工程建設(shè)進(jìn)行實時監(jiān)控，采集施工現(xiàn)場的影像信息并實時回傳存儲，并且通過數(shù)據(jù)處理軟件實現(xiàn)對影像資料的處理分析，實現(xiàn)監(jiān)管

2、者對施工現(xiàn)場的遠(yuǎn)程臨場監(jiān)管效果。該系統(tǒng)能實現(xiàn)無人機(jī)的自動定時起飛，同時具有自主導(dǎo)航、智能避障功能，專為無人機(jī)設(shè)計的智能起落站可以實現(xiàn)無人機(jī)的自動起落及自動續(xù)航等功能，同時可以根據(jù)影像數(shù)據(jù)處理軟件處理得出的數(shù)據(jù)實現(xiàn)對黃河工程建設(shè)的數(shù)字化、智能化管理。
　　本文通過分析對比現(xiàn)有黃河水利工程建設(shè)監(jiān)管方式以及無人機(jī)在不同行業(yè)的專業(yè)應(yīng)用，主要針對以下幾個方面對本系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計與開發(fā):
　　1.根據(jù)施工監(jiān)管單位需求，并結(jié)合黃河沿岸施工工

3、地的現(xiàn)場情況，提出了用無人機(jī)替代人工進(jìn)行工程監(jiān)管的設(shè)計方案，對系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計，并根據(jù)模塊化的思想將其分為數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)存儲與傳輸模塊和數(shù)據(jù)處理模塊三大功能模塊，進(jìn)而對各功能模塊進(jìn)行了單獨設(shè)計。
　　2.針對系統(tǒng)功能要求及開發(fā)要求對系統(tǒng)所用設(shè)備進(jìn)行選型，同時運用自動控制原理和機(jī)械設(shè)計等技術(shù)實現(xiàn)各個功能模塊的設(shè)計，從實現(xiàn)方式、裝置結(jié)構(gòu)和成本等多方面綜合考量選擇了最合理的設(shè)計方案。
　　3.研究無人機(jī)的飛控系統(tǒng)，采用SIN

4、S和GPS導(dǎo)航相結(jié)合的方式實現(xiàn)無人機(jī)的自主導(dǎo)航功能，對于無人機(jī)的智能避障功能，采用基于障礙物膨脹模型特征點的方法，按照最大最小原則對其飛行路徑進(jìn)行規(guī)劃得出最優(yōu)避障飛行路徑，最終實現(xiàn)無人機(jī)的智能飛行。
　　4.設(shè)計智能起落站作為無人機(jī)的起落平臺，通過基于視覺識別的無人機(jī)二級精定位過程實現(xiàn)無人機(jī)的精準(zhǔn)降落，并且設(shè)計機(jī)械結(jié)構(gòu)實現(xiàn)智能起落站對無人機(jī)的自動更換電池，以解決無人機(jī)續(xù)航時間短的缺陷。
　　5.研究無人機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，進(jìn)而