柳雄
摘 要：六旋翼无人机在城市测量中的应用，不仅为城市测量提供了便捷性，同时在很多方面保证了城市测量的准确性。文章首先分别介绍了六旋翼无人机的系统组成与功能特点，其次结合城市测量中的实际应用与测量技术分析，从而认识到六旋翼无人机对城市测量的重要性，目的在于加大六旋翼无人机在城市测量中的应用，帮助其发挥真正测量价值。
关键词：六旋翼无人机 城市测量 无线传输 航迹设计
中图分类号：P237 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）04（a）-0013-02
城市测量中，因为测量期间限制条件较多，加上固定翼飞机安全性得不到保证，所以应用六旋翼无人机，其本身具备垂直起降的优势，还可以随时在空中悬停，并不受到空中飞行条件的限制，正因为如此，城市测量不断加大对六旋翼无人机应用研究力度。
1 六旋翼无人机系统组成
六旋翼无人机应用研究，必须掌握其主要系统组成，这样才能更好的发挥在城市测量中的价值。此无人机包括多个系统结构，比如飞控系统、无人机增稳云台系统、六旋翼无人机平台、机载摄影测量、接收系统、多通道无人机遥控等。对比其他旋翼机，六旋翼无人机从很多方面都得到优化，体积小、机动性强、操作便捷、重量轻且目标特性明确。对于城市测量中多元化的测量要求，六旋翼无人机具有突出的适应性优势。
2 六旋翼无人机功能特点分析
对于六旋翼无人机的功能特点分析，首先必须清楚其属于多旋翼无人机类型，这种类型的无人机都具备垂直起降以及空中悬停特点。六旋翼无人机与四旋翼、八旋翼无人机相比，在很多方面都得到升级优化，当然其具体功能特点如下。
（1）机体尺寸更合理，与城市测量对无人机的要求相符。同时机体设计模式与结构组成等都非常合理。再者机载摄像机摄像技术更先进，摄像抓拍更迅速，传感器设备更先进，与其他无人机相比性价比更高。
（2）无人机机身重量轻，并不会因为繁重的机体影响其飞行速度。在机身的周边增设旋翼数量，虽然对总重量会造成一定的影响，但是却不影响其飞行速度，并且提升了六旋翼无人机的飞行动力。飞行器得到明显优化，飞行控制能力更强，随时保证无人机飞行系统推动力充足，避免受到机体抖动或者城市侧风的影响[1]。
（3）无人机运行系统稳定，多余度可靠性高。尤其是六旋翼无人机飞行期间，每个旋翼都在运行，如果其中某个旋翼出现问题停止运行，并不会影响其自身飞行的稳定性，依然可以保持平衡飞行状态。
3 六旋翼无人机在城市测量中的应用与关键技术研究
3.1 六旋翼无人机城市测量应用
对六旋翼无人机在城市测量中的应用进行实验研究，主要目的在于分析六旋翼无人机在城市测量中的精准度与稳定性。六旋翼无人机因为属于全自动飞行设备，并不会受到城市测量中环境、风向等因素的影响，同时以增稳云台配置为基础，很大程度上确保了六旋翼无人机飞行的稳定性。此次实验中的六旋翼无人机摄像机为微单类型，航测清晰度与效率更高。以A城市作为航测对象，地形图比例设定为1∶500，六旋翼无人机的主要任务是采集地形图。当天测量工作开始，该城市的天气为晴朗，并且风力为三级。无人机测量飞行时间10min，因为城市地形原因，要求无人机飞行高度必须达到200m。测量的控点主要设定16处。根据六旋翼无人机测量图画及时进行后期处理，期间因为3个控点障碍物遮掩无法测量清除，其余控点全部测量完整。对测量点进行高程精度对比，对比数据见表1。
结合上述高程测量对比结果发现，高程点的差值均值为0.167。实验测试是采用全站仪的方式进行测量，其中圆柱体则以归心测量为主，将测量数据进行对比分析。根据测量对比结果发现，遇到遮挡物的情况下，不能在出现区域碎部点影像，并且在测试中与全站仪存在偏差，将近15cm，但是在高程点测量下，则偏差为17cm，与城市测量采集数据需求相符。当然六旋翼无人机测量期间，不管是在实际作业率方面还是在测量能量消耗方面都得到明显进步，并且全过程以自主飞行为主，飞行过程中所有参数均正常，同时飞行状态十分稳定。
3.2 六旋翼无人机关键技术
3.2.1 无人机飞行控制技术
无人机飞行控制技术，借助于微型飞行器，并且驱动系统中包含非线性与多变量功能，不仅能够保证无人机飞行期间不受到物理因素的影响，同时还能够突破陀螺效应、重力特性以及旋翼惯量矩的限制。飞行控制技術，帮助无人机保持飞行稳定性，并且提高无人机的飞行安全。通过加速度计、磁强计输出等方式，准确计算角速度、加速度与磁强信息融合，按照计算结果设置控制质量，调整无人机飞行参数，保证无人机飞行稳定性。
3.2.2 无线传输
通常情况下，无人机需进行传输的数据信息主要为飞行数据、航拍数据、传感器收集数据，当不需要数据具有较强时效性时，可根据运用容量较大存储设备进行数据信息存储工作，当对数据时效性要求较高时，需要第一时间进行传输，为无人机的科学控制提供良好的保障与基础。进行城市测量工作期间，无人机运用的无线传输技术主要存在三方面问题：首先，数据传输效率相对较差，远距离以及高效性传输质量难以得到良好的保障；其次，无人机在进行城市测量工作期间环境具有较强的复杂性，电磁干扰情况也时有发生，需工作人员根据实际需求使用科学信道控制接受的数据信息，而当前无人机数据信息传输稳定性、安全性、抗干扰性等都有待提升；最后，微型无人机由于其荷载性影响，使得其仅仅可以使用两块锂电池进行工作，但想要促进无人机航拍时间的提升，强化航拍工作质量，就需要对无线传输设备实际功耗问题进行科学的解决。
3.2.3 摄影测量技术、航迹设计
在各种因素影响下，无人机所搭载的摄像测量器通常为单反相机或微单反相机，摄像质量对于测量精准度有着直接影响，这也是无人机测量主要的技术之一。与此同时，想要促进影像数据具有较高的质量，促进测量精准性的提升，还需要根据实际需求将多维度数据与多传感器进行有机整合技术作为主要基础[2]。
所谓无人机航迹设计就是在相关工作条件影响下，制定从起始位置至终点并且符合各种性能标准的良好飞行轨迹，这也是无人机进行自主飞行的主要特点。也就是根据城市测量工作需求，结合无人机飞行续航时间与特点对飞行航道进行科学设计，对无人机飞行速度、距离、高度以及转弯等进行控制，进而确保其符合不同城市测量工作的各种要求，为实现跨区域多任务工作奠定坚实基础。
4 结语
综上所述，六旋翼无人机在城市测量中的应用发展，主要基于低空无人机技术的研究与发展，在定点监控、影视航拍、空中监测、地理勘察以及高压线路监察等方面广泛应用。尤其是航空摄影与无线传输等技术的研发，在一定程度上对无人机测量提出更高标准，缩小测量范围，提高测量精度，逐渐被城市测量得以广泛应用。
参考文献
[1]陈琦，陈航.无人机倾斜摄影测量技术在城市更新基础数据调查工作中的应用研究[J].智能城市，2018，4（11）：21-22.
[2]张治拉，王子军.无人机摄影测量及在城市规划中的应用[J].建材与装饰，2018，542（33）：245-246.
