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航空航天科技论文范文1
关键词 ：土地确权 无人测绘技术 运用
土地确权工作包括宅基地使用权证、土地所有权证以及集体建设用地使用权证的发放，该工作的开展有利于明确农村集体上的产权问题，减少土地权属方面的纠纷，建全土地产权管理制度。工作对象为集体所有的未用地、农用地与建设用地。
一、无人机测绘技术的特色和优点
（一）特色
测绘通过无人机航空法、传统载人机航测方式、工程测量外业实测法三种方式得到数据。在三者中，无人机航空测量法成本有着效率最高、操作简单、成本最低的特点；传统载人机航测法操作很繁琐，需要跟机场协调、申请执行区域，这些使得成本也比较高；外业实测法是实地测绘的方法，易受地形、气候等外界因素的影响，没法保证质量和工期，且需要的测绘人员多，测绘地形图没能提供具体的影像地图，使得测绘的成本过高。综上，无人机测绘技术是土地确权工作中提供基础地形图数据最有的方法。
（二）优点
1.操作简单
无人机测绘技术对于场地的要求低，不用在机场起降，乡镇中也能运用；低空作业，受天气影响小，办理飞行审批手续较简单；技术灵活，到达指定区域快速。
2.安全
是非载人飞行，在危险区域工作时能够实现最低危险性。
3.效率高
可在盆地、水域、林地等复杂区域工作，不受地形影响，且拍摄时间长、获取的数据确切、全面，可以实现高效工作。
4.准确度高
汇合不少先进的设备和技术，有导航系统设备、摄像技术、数字通讯技术等，整体的集成技术成熟，获取的影像和定位数据较为准确。
5.监测可视化
在执行任务前会根据需求对航拍点、飞行路线等自动制定飞行计划，飞行中有轨迹回放、即时重拍等功能。
二、土地确权工作的重要性
因为各种因素的存在使土地确权登记发证工作处于滞后状态，较低的发证率使其没能将所有权具体到每个个体，不利于经济的发展，不符合中央的要求。因此，尽快明晰集体土地财产权，加快土地确权发证登记工作的进展很有必要。有以下三个作用：
（一） 维护广大人民利益、保证社会的发展
开展土地确权工作，不仅能够减少土地权属纠纷，还能依法确认人民土地权利，增强个体以致社会的土地物权意识，在现代化、工业化和城镇化中有效地保护人民的权利。
（二） 增强对土地的管理和利用，落实节约用地制度与耕地保护制度
实际上，土地确权就是为了确定土地的利用情况，因此会进行建立土地登记表，清查集体土地的用途、位置还有权属关系的工作。这一系列工作的进行有利于确认农民与土地、农民集体与土地间稳定长期的产权关系、提高广大人民节约用地、保护耕地的积极性，加强改革的基础以及管理的基础。
（三） 务实农村农业发展根基，促进城乡发展统筹规划
为了实现土地产权制度的分配合理、流转顺畅、权益保障、权能明晰、产权明确，开展了土地确权工作，依法保证人民的土地物权，这种制度能促进社会、经济以及城乡统筹的不断发展，是建立城乡统一化的土地市场的基础和前提。
三、无人机测绘技术在土地确权中的应用
无人机测绘技术广泛运用于突发事件监控、城市规划、土地开发和管理、测绘、灾害防治、生态保护等领域，涵盖了航空摄影测量、遥控、遥感、高空拍摄等多种先进的设备和技术，是集体土地在土地确权工作中实行调查的最重要的方法。
土地所有权确权工作中，建筑用地类，按一比五百的比例绘制一寸为单位的宗地宗地图，按一比五百的比例绘制类斑图；按一比五百的比例绘制农村建设使用电量的现状图；土地所有权确权工作中的底图则按一比五千的比例来绘制。这一系列的图是调查权属和地籍管理，核查确定户宅基地面积、界定、使用权权属的基础，只有核查确定完以上工作才能进行登记发证工作。
无人测绘技术的工作包含拍摄影像、采集数据等，获得精度高的地表三维数据，作为快速建立协同作业的侧视图像的模型，测绘出集体土地内的土地地形图，可以协助确权工作的顺利进行。
四、无人机测绘技术的实施
（一）调研
进行项目之前，通过无人机航空拍摄得到可作前期对测绘区的分析和选择依据的数据。
（二）划定范围
通过利用无人机测得的数据以及遥感影像、地形图等确定分析测绘地区的地貌、地形以及经纬度，确定测绘区域的有关情况，进而划定工程项目范围。通过该方法来划定范围可以减少没有必要的投资花费，使项目成本实现最低化。
（三）制定拍摄计划
在无人机测绘中，应该拍摄所要测绘的区域，因此有必要提前制定有关的拍摄计划。目前，自动化程度高的无人测绘技术可以实现自动制定飞行航测计划，供给不少的DOM成果。作为国家的重点重工程，土地确权工作运用无人机得到地数据可以检测工作的质量、进度等。
（四） 实现实时可见测绘过程
执行的整个过程中，使用无人机拍摄有着实时可见的特点，一旦有模糊或者不全面的地方出现，能够在拍摄完马上进行补拍工作。
（五） 处理数据
土地使用无人机完成测绘后，无人机能利用采集的数据而生成的三维地表模型、三维景观模型、三维正射影像图等各种可视的三维数据绘制大比例尺的地形图，并将其作为土地发证工作中的辅助工具实现核对、计算。
（六） 其他
无人机测绘技术采集数据以后，在生产过程中，应该及时纠正数据影像中出现的错误。通过微分纠正、空中三角测量等得到整一个测区的 DEM 值，再选择合适的参考影像，匀色、匀光所有测绘区域中的影像，使整个测试区能够保持色调一致、颜色均匀。另外，还应及时改正图形内的居民、道路、土质等信息含有的错误，制作、核查全面DOM 、DEM，并整理得到的结果。
五、控制无人机测绘环节
无人机测绘数据现势性强、精度高，作为基础调查底图，能够有效选取并纠正地面控制点，提高影像的可解释性和几何精度；培训内业处理数据人员、外业测绘人员等技术人员；选一个合适的小组作为试点，在开展项目前验证整个的流程和方式，可有效提高工作的精度。
六、验证无人测绘的结果
（一） 实地测量方式
通过土管人员、全外业调绘确定地界及权属工作流程，按照户名、地块统计面积，随机地从所有的测绘区域土地块数中抽取八块，由土管人员和技术人员运用外业实地测量法，对比无人机和实地测得的面积得到误差对比分析表。
（二） 对比村委会耕地在册的面积和无人机测绘得到地结果
对比可发现，所测得的地块面积很大程度上是跟在册面值一致的，只有极少的地方出现较大的误差，研究发现，出现差值是因为不合理的测量的方式。
七、总结
农村集体土地确权工作中，运用无人机测绘技术可以提高工作效率，缩短工作周期，全面、准确地获取影像和数据，保证工作的顺利进行。
参考文献：
[1]邹晓亮，缪剑，张永生，赵桂华.基于像素工厂的无人机影像空三优化技术 [J] .测绘科学技术学报，2012， 5 （45）：362 - 367.
[2] 姜丽丽，高天虹，白敏.无人机影像处理技术在大比例尺基础测绘工程中的应用研究[J].测绘与空间地理信息， 2013， 07 （47） ：174 - 176.
[3]黄爱凤，邓克绪.民用无人机发展现状及关键技术 [A].江苏省航空航天学会、 上海市宇航学会、 上海市航空学会、 浙江省航空航天学会.第九届长三角科技论坛--航空航天科技创新与长三角经济转型发展分论坛论文集 [C].江苏省航空航天学会、 上海市宇航学会、 上海市航空学会、 浙江省航空航天学会：2012：7.
航空航天科技论文范文2
关键词：微型多旋翼；环境监测；飞行控制系统
中图分类号： TP79 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）31-146-2
1 无人机的定义
无人驾驶航空器简称无人机，英文的缩写为UAV（Unmanned Aerial Vehicle）。无人机具有受气候的影响小，效率高反应速度快、能准确定位、准备工作简单、操作控制容易等特点。整个系统运行稳定，经济性能高，可以在小面积区域、兴趣地点悬停重点拍摄。
2 无人机的分类
①水平起降式：水平起降式机翼为固定式。优点：飞行速度快，可以进行高空飞行，动力效率比高，续航能力强。缺点：受空气流动影响较大，无法悬停在指定位置，对目标只能进行“盘旋观察”在复杂地形飞行时需要操作难度高，微型固定翼UAV限于效果的比例，身体容易跟随流线和角运动，进而影响其稳定性，难以获得连续稳定清晰的图像。对起飞和降落场地要求较高，要求起飞及着陆航线平整且无障碍物，且发射或降落时需要考虑风向、风速问题，限制较多。②垂直起降式： 垂直起降式机翼为旋翼式。优点：低空空气流动对其影响较小，可在空中悬停。可以在兴趣目标点进行“悬停凝视”观测，可以获得连续稳定清晰的图像，有利于小目标或局部区域的细致观测。具有垂直起降能力，可以在恶劣的场地进行起降，对气象条件要求低，具有较广的应用范围。缺点：机翼载荷比水平起降式高，动力效率比低，无法滑行，为减少自重，续航力低，控制系统复杂，容错率低，容易出现故障。
在多种类的无人机中，四旋翼无人机是目前研究最为广泛、用途最多的一种。四旋翼无人机由于能够垂直起降、自由悬停，适应不同的情况，在不同的环境下自由转向和调速。
3 无人机工作原理
3.1 系统概述
无人机飞行控制系统是无人机的核心，飞行控制系统通过采集飞行器的姿态、速度、压力、转速等信息，传输给飞行控制处理器，由处理器解算并发出控制无人机飞行状态的指令，并且通过无线数据通信系统可以向地面站实时传输无人机的飞行参数和功能传感器所探测的目标信息；另一方面，地面站也可以根据需求向无人机发送指令，控制无人机姿态、航向，到达指定地点进行拍摄或探测。整个飞行控制系统的设计是无人机的关键，是地面站与机上飞行控制系统的综合，飞行控制系统的好坏直接决定着无人机的质量。
3.2 无人机探测系统搭载原理
3.2.1 无人机遥感技术
无人机的遥感技术是将传感器技术、遥测遥控技术搭建在无人机技术的平台上，并运用计算机技术进行运算控制，通过通信技术完成信息传输及存储，可迅速、自动、智能地获取相关的环境空间信息，采集数据和应用处理。无人机续航时间长、能实时传输影像，具有成本低、高分辨率、机动灵活等特点，在高危地区探测具有较好的应用前景。
3.2.2 利用高分辨CCD相机系统获取遥感影像
无人机通过控制系统可以实现影像的自动拍摄和获取，通过航迹的规划实施监控，将采集的信息数据进行压缩和自动传输，还可以完成影像预处理，可以在水域环境监测提供环境信息，为各级环境部门环境检测提供便利，并可满足环境应急响应的需求。
3.2.3 数据融合生成三维立体空间图
地面站系统搭载了数据融合软件系统，该系统将传回的传感器数据和位置信息等数据，进行数据融合，生成立体三维空间图，直观展示各类信息，便于数据分析。
3.3 微型多旋翼无人机系统使用目标设定及定位
卫星及传统航空器在复杂水域、面积相对小且污染类型多样的区域拍摄不清晰，无法达到分析要求，无人机飞行器可以在复杂区域完成悬停凝视，拍摄连续稳定高像素图像，更能细致对进行目标区域进行监测。
四旋翼无人机携行方便，不受使用场地约束，最高可在6 级风力情况下使用，在阴云、雾霾能见度不良天气情况下，可以低空或贴水面飞行，获取水域环境的高清晰图像，可以实时追踪和监测突发环境事件的发展。同时借助地面站外部通信设备将无人机实时拍摄巡查地点的高清图片通过网络进行转播或存储。
3.4 无人机的优点
①多旋翼无人机通过采用GPS 模块实现了空间定位功能；将网络通信、自动控制、物联网及软件技术，集成在多旋翼无人机上，利用无人机灵活性特点，以点及面，就可以无死角、全方位地探测目标区域环境条件状况，实现定时定点采样，极大减小了控制生产成本和系统功耗。②数据融合生成立体三维空间图；特有设计了地面站系统，实时显示无人机传回的传感器数据和飞机当前位置信息等，同时进行数据融合，直接将数据以立体三维空间图直观展示，环境各参数指标一目了然。
4 微型多旋翼无人机的操作注意事项
本文以大疆精灵Phantom 4为例，介绍无人机的使用方法：无人机具体参数如表1。
①在目标地点附近起飞，飞行范围是以起飞点为中心高度120m以下，半径500m 范围内。②四旋翼飞行器可以垂直起降，在目标区域附近垂直起飞，到达预定高度后，飞往目标地点，对目标地进行检测。在检测过程中可以根据现场环境调整无人机的高度，便于获得更清晰的图像。在飞行过程中要注意于其他建筑或固定障碍物保持20-30m的安全距离，与运动的障碍物需要保持500m的安全距离。在一次出动微型多旋翼无人机时，需要在各组间设立指挥员，协调各组的飞行范围，保证任务顺利。③受电池约束，该型号无人机只能持续飞行28分钟，信号接收范围为3.5公里，在飞行时注意飞行时间和距离的控制，避免因没电或超出控制距离造成损失。
5 多旋翼无人机在水域环境监测中实际的应用
5.1 无人机在水产养殖区的应用
在水产养殖区域，水域环境检测尤为重要，以水草为例，水草作为大多鱼类的食物，可以很好地促进鱼类的生长，当水草超过一定数量，会造成水层缺氧，并加速水草死亡，造成水质变坏，不利于鱼类养殖。所以鱼塘需要实时监视水草数量，人工划船或观望难以做到全局观测，结果比较片面，使用无人机对水域进行全局探测，快速了解鱼塘整体情况，也可以在局部进行悬停并凝视，确定水草生长情况，获得鱼塘准确信息并及时制定应对措施。
5.2 无人机在环境检测的应用
沂河流经临沂沂水、沂南、临沂市区，临沂段全长284公里，流域面积7425平方公里，集水面积2872平方公里，河面最宽达1540米；被临沂人民誉为"母亲河"。是临沂重要的淡水资源，该河两岸附近分布着工场和众多的居民地，存在排污问题。对沂河的环境检测尤为重要，通过无人机技术可以快速地获得沂河流域环境情况，对保护水资源具有重大意义。
6 结论
水域环境监测需要对目标区域进行全局观测和量大的局部观测，要想获得大量高质量的局部观测信息，就需操作灵活，可控制性高的无人机系统组来完成。可以预见的是微型多旋翼无人机将会得到大量应用，而且未来微型多旋翼无人机的发展方向将是智能化、多样化的空中机器人群组。
参 考 文 献
[1] 高鹏骐，晏磊，赵红颖，何定洲.无人机遥感控制平台的设计与实现[A].第十五届全国遥感技术学术交流会论文摘要集[C].2013.
[2] 黄爱凤，邓克绪.民用无人机发展现状及关键技术[A].第九届长三角科技论坛――航空航天科技创新与长三角经济转型发展分论坛论文集[C].2012.
