無(wú)人機(jī)概論（第2版）課件：無(wú)人機(jī)應(yīng)用

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無(wú)人機(jī)應(yīng)用軍用無(wú)人機(jī)應(yīng)用1.情報(bào)偵察偵察無(wú)人機(jī)通過(guò)安裝光電、雷達(dá)等各種傳感器，實(shí)現(xiàn)全天候的綜合偵察能力，偵察方式高效多樣，可以在戰(zhàn)場(chǎng)上空進(jìn)行高速信息掃描，也可低速飛行或者懸停凝視，為部隊(duì)提供實(shí)時(shí)情報(bào)支持。2.軍事打擊無(wú)人機(jī)可攜帶多種精確攻擊武器，對(duì)地面、海上目標(biāo)實(shí)施攻擊，或帶空空導(dǎo)彈進(jìn)行空戰(zhàn)，還可以進(jìn)行反導(dǎo)攔截。3.信息對(duì)抗在戰(zhàn)場(chǎng)上無(wú)人機(jī)可以在惡劣環(huán)境下隨時(shí)起飛，針對(duì)激光制導(dǎo)、微波通信、指揮網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜電磁環(huán)境等光電信息實(shí)施對(duì)抗，有效阻斷敵方裝備的攻擊、指揮和偵察能力，提高己方信息作戰(zhàn)效率。2

無(wú)人機(jī)應(yīng)用軍用無(wú)人機(jī)應(yīng)用4.通信中繼無(wú)人機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)可以建立強(qiáng)大的冗余備份通信鏈路，提高生存能力，遭到攻擊后，替補(bǔ)通信網(wǎng)絡(luò)能夠快速恢復(fù)，在網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)中發(fā)揮著不可替代的作用。高空長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)擴(kuò)展了通信距離，利用衛(wèi)星提供備選鏈路，直接與陸基終端鏈接，降低實(shí)體攻擊和噪聲干擾的威脅。作戰(zhàn)通信無(wú)人機(jī)采用多種數(shù)傳系統(tǒng)，各作戰(zhàn)單元之間采用視距內(nèi)模擬數(shù)傳系統(tǒng)與衛(wèi)星之間采用超視距通信中繼系統(tǒng)，可高速實(shí)時(shí)傳輸圖像、數(shù)據(jù)等信息。5.后勤保障近年來(lái)美國(guó)軍方開(kāi)始探討使用無(wú)人機(jī)擔(dān)負(fù)物資運(yùn)輸、燃油補(bǔ)給甚至傷病員后送等后勤保障任務(wù)。無(wú)人機(jī)在承擔(dān)這類任務(wù)時(shí)，具備不受復(fù)雜地形環(huán)境影響、速度快、可規(guī)避地面敵人伏擊等優(yōu)勢(shì)外，還擁有成本費(fèi)用低、操作使用簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。3

無(wú)人機(jī)應(yīng)用民用無(wú)人機(jī)應(yīng)用1.在植保領(lǐng)域的應(yīng)用（1）植保無(wú)人機(jī)組成植保無(wú)人機(jī)由飛行平臺(tái)(固定翼、直升機(jī)、多軸飛行器)、導(dǎo)航飛控、噴灑機(jī)構(gòu)三部分組成，通常在植保機(jī)下部安裝有任務(wù)載荷（包括儲(chǔ)藥箱、農(nóng)藥噴桿、噴頭、藥管、藥管快拆連接頭、水泵以及置于中心板上的水泵電源降壓模塊等）。通過(guò)地面遙控或?qū)Ш斤w控，來(lái)實(shí)現(xiàn)噴灑作業(yè)，可以噴灑藥劑、種子、粉劑等。（2）無(wú)人機(jī)在玉米中的應(yīng)用使用無(wú)人機(jī)可以對(duì)玉米的病蟲(chóng)害及自然災(zāi)害進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)，此外無(wú)人機(jī)施藥還解決了玉米田施藥難的問(wèn)題，具有較廣闊的發(fā)展前景。目前利用無(wú)人直升機(jī)或多旋翼無(wú)人機(jī)施藥防治玉米螟已經(jīng)取得了非常好的效果。航空植保施藥很好地解決了玉米田施藥問(wèn)題，玉米受病蟲(chóng)害影響顯著降低，成為保證玉米優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)最直接有效的方法之一。4

無(wú)人機(jī)應(yīng)用民用無(wú)人機(jī)應(yīng)用（3）無(wú)人機(jī)在水稻中的應(yīng)用由于水稻生長(zhǎng)過(guò)程中陸地機(jī)械難以下田作業(yè)，常規(guī)噴霧勞動(dòng)強(qiáng)度大，且難以到達(dá)水稻中下部，作業(yè)效率低，對(duì)施藥人員和環(huán)境也易造成傷害。鑒于此，植保無(wú)人機(jī)憑借用藥量少、精準(zhǔn)作業(yè)、勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)受到歡迎，可達(dá)到對(duì)水稻病蟲(chóng)害機(jī)械化、專業(yè)化、一體化防治。植保無(wú)人機(jī)給水稻作業(yè)5

無(wú)人機(jī)應(yīng)用民用無(wú)人機(jī)應(yīng)用（4）無(wú)人機(jī)在小麥上的應(yīng)用無(wú)人機(jī)能夠根據(jù)小麥生長(zhǎng)狀況判斷小麥氮素的供求狀況，對(duì)氮素缺乏的區(qū)域可進(jìn)行精準(zhǔn)施肥，以降低資源的浪費(fèi)和對(duì)環(huán)境的污染。使用旋翼無(wú)人機(jī)施藥相對(duì)于常規(guī)地面施藥具有較好的田間防治效果，具有推廣價(jià)值。在冬小麥田應(yīng)用植保無(wú)人機(jī)開(kāi)展化學(xué)除草，試驗(yàn)結(jié)果表明無(wú)人機(jī)施藥具有較好的除草效果，有效控制了麥田雜草危害且對(duì)小麥生長(zhǎng)安全。（5）無(wú)人機(jī)在棉花中的應(yīng)用我國(guó)棉花病蟲(chóng)害防治效果差，植保技術(shù)落后。而無(wú)人機(jī)施藥效率高，低空靈活作業(yè)，精準(zhǔn)噴防，大大減少勞動(dòng)強(qiáng)度，為棉花生產(chǎn)機(jī)械化開(kāi)辟了新的道路。棉花上使用無(wú)人機(jī)施藥主要集中在蚜蟲(chóng)防治和噴灑生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑。使用多旋翼植保無(wú)人機(jī)低空噴灑農(nóng)藥防治棉蚜已經(jīng)取得了較好的防治效果，繼續(xù)添加噴霧助劑可以進(jìn)一步降低用藥量。6

無(wú)人機(jī)應(yīng)用民用無(wú)人機(jī)應(yīng)用（6）無(wú)人機(jī)在林木中的應(yīng)用1）森林資源調(diào)查和荒漠化監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)可攜帶高清攝像機(jī)和相關(guān)遙感設(shè)備，實(shí)施高空實(shí)時(shí)拍攝作業(yè)，進(jìn)行森林資源調(diào)查、荒漠化監(jiān)察。2）森林病害蟲(chóng)監(jiān)測(cè)及其防治通過(guò)無(wú)人機(jī)噴灑藥物、監(jiān)測(cè)能有效的提升林業(yè)有害生物監(jiān)測(cè)預(yù)警、檢疫御災(zāi)、防治減災(zāi)水平，有效預(yù)防和控制了林業(yè)有害生物災(zāi)害的嚴(yán)重發(fā)生。3）森林火災(zāi)監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)管理無(wú)人機(jī)在林業(yè)火災(zāi)的監(jiān)測(cè)、預(yù)防、撲救、災(zāi)后評(píng)估等方面得到了國(guó)際林業(yè)的認(rèn)可。無(wú)人機(jī)是監(jiān)測(cè)為主，將GPS技術(shù)、數(shù)字圖像傳輸技術(shù)等高新技術(shù)綜合應(yīng)用于森林資源管理中的高科技產(chǎn)品，可解決目前林區(qū)森林防火瞭望和地面巡護(hù)無(wú)法顧及的偏遠(yuǎn)林火的早期發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。7

無(wú)人機(jī)應(yīng)用民用無(wú)人機(jī)應(yīng)用（6）無(wú)人機(jī)在林木中的應(yīng)用4）火災(zāi)救援無(wú)人機(jī)通過(guò)搭載攝像設(shè)備和影像傳輸設(shè)備，可隨時(shí)執(zhí)行火警偵察和火場(chǎng)探測(cè)任務(wù)。地面人員通過(guò)接收來(lái)自無(wú)人機(jī)的微波信號(hào)，隨時(shí)掌握火場(chǎng)動(dòng)態(tài)信息。無(wú)人機(jī)可以全天候地在空中對(duì)林區(qū)進(jìn)行勘查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)火情、報(bào)告火場(chǎng)位置、采取行動(dòng)將火災(zāi)消滅在初期；實(shí)現(xiàn)對(duì)重大森林火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的各種動(dòng)態(tài)信息可進(jìn)行準(zhǔn)確把握和及時(shí)了解，解決飛機(jī)巡護(hù)無(wú)法夜航、煙霧造成能見(jiàn)度降低無(wú)法飛行等問(wèn)題。5）人工降雨無(wú)人機(jī)系統(tǒng)可用于人工增雨，其以使用簡(jiǎn)便，機(jī)動(dòng)性好，便于投放，又沒(méi)有人員安全的風(fēng)險(xiǎn)等特點(diǎn)而見(jiàn)長(zhǎng)，因此特別適合森林防火作業(yè)中的人工增雨。8

無(wú)人機(jī)應(yīng)用民用無(wú)人機(jī)應(yīng)用2.在航拍領(lǐng)域的應(yīng)用（1）航拍無(wú)人機(jī)組成航拍無(wú)人機(jī)由飛行平臺(tái)、導(dǎo)航飛控、任務(wù)載荷三部分組成，其中航拍無(wú)人機(jī)任務(wù)載荷只要有云臺(tái)、相機(jī)和圖像傳輸系統(tǒng)等。9

無(wú)人機(jī)應(yīng)用民用無(wú)人機(jī)應(yīng)用2.在航拍領(lǐng)域的應(yīng)用（2）航拍無(wú)人機(jī)應(yīng)用1）街景拍攝利用攜帶攝像機(jī)裝置的無(wú)人機(jī)，開(kāi)展大規(guī)模航拍，實(shí)現(xiàn)空中俯瞰的效果。2）交通監(jiān)視無(wú)人機(jī)參與城市交通管理不僅可以從宏觀上確保城市交通發(fā)展規(guī)劃貫徹落實(shí)，而且可以從微觀上進(jìn)行實(shí)況監(jiān)視、交通流的調(diào)控，構(gòu)建水-陸一空立體交管，實(shí)現(xiàn)區(qū)域管控，確保交通暢透，應(yīng)對(duì)突發(fā)交通事件，實(shí)施緊急救援。3）影視航拍無(wú)人機(jī)航拍跟傳統(tǒng)飛行航拍方式相比較,其更為經(jīng)濟(jì)、安全、便于操控。近年來(lái)，專題片、影視劇、廣告宣傳片、音樂(lè)電視等都采用了無(wú)人機(jī)完成航拍作業(yè)，并且取得了令人矚目的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益。4）婚紗攝影隨著時(shí)代的進(jìn)步，一場(chǎng)浪漫的婚紗攝影少不了航拍鏡頭，航拍鏡頭可以宏觀上展示婚禮的場(chǎng)面，給人震撼的感受。10

無(wú)人機(jī)應(yīng)用民用無(wú)人機(jī)應(yīng)用3.在航測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用（1）航測(cè)無(wú)人機(jī)組成無(wú)人機(jī)低空航測(cè)系統(tǒng)一般由地面系統(tǒng)、飛行平臺(tái)、傳感器、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等四部分組成。地面系統(tǒng)包括用于作業(yè)指揮、后勤保障的車輛等；飛行平臺(tái)包括無(wú)人機(jī)、維護(hù)系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)等；影像獲取系統(tǒng)包括電源、GPS程控導(dǎo)航與航攝管理系統(tǒng)、數(shù)字航空攝影儀、云臺(tái)、控制與記錄系統(tǒng)等；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括空三測(cè)量、正影糾正、立體繪圖等。11

無(wú)人機(jī)應(yīng)用民用無(wú)人機(jī)應(yīng)用3.在航測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用（2）航測(cè)無(wú)人機(jī)應(yīng)用1）國(guó)土測(cè)繪通過(guò)快速獲取測(cè)繪無(wú)人機(jī)航攝數(shù)據(jù)，能夠快速掌握測(cè)區(qū)的詳細(xì)情況，應(yīng)用于國(guó)土資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與調(diào)查、土地利用和覆蓋圖更新、土地利用動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)、特征信息分析等，高分辨率的航空影像還可應(yīng)用于區(qū)域規(guī)劃等。2）應(yīng)急救災(zāi)無(wú)論是汶川地震、玉樹(shù)地震，還是舟曲泥石流、安康水災(zāi)，測(cè)繪無(wú)人機(jī)都在第一時(shí)間到達(dá)了現(xiàn)場(chǎng)，并充分發(fā)揮機(jī)動(dòng)靈活的特點(diǎn)，獲取災(zāi)區(qū)的影像數(shù)據(jù)，為救災(zāi)部署和災(zāi)后重建工作的開(kāi)展，都起到了重要作用。12

無(wú)人機(jī)應(yīng)用民用無(wú)人機(jī)應(yīng)用3.在航測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用（2）航測(cè)無(wú)人機(jī)應(yīng)用3）選線設(shè)計(jì)遙感無(wú)人機(jī)可應(yīng)用于電力選線、公路選線、鐵路選線，能夠根據(jù)項(xiàng)目需求，快速獲取線狀無(wú)人機(jī)航空影像，為選線快速提供設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。此外，遙感無(wú)人機(jī)還可以針對(duì)石油、天然氣管道進(jìn)行選線設(shè)計(jì)和全方位的監(jiān)測(cè)，厘米級(jí)別的航空影像和高清視頻能夠協(xié)助進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)與管理，同時(shí)利用管道壓力數(shù)據(jù)結(jié)合影像發(fā)現(xiàn)管道滲漏、偷盜等現(xiàn)象。4）環(huán)境監(jiān)測(cè)高效快速獲取高分辨率航空影像能夠及時(shí)地對(duì)環(huán)境污染進(jìn)行監(jiān)測(cè)，尤其是排污污染方面。此外，海洋監(jiān)測(cè)、溢油監(jiān)測(cè)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、濕地監(jiān)測(cè)、固體污染物監(jiān)測(cè)、海岸帶監(jiān)測(cè)、植被生態(tài)等方面都可以借助遙感無(wú)人機(jī)拍攝的航空影像或視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)施。其中，水質(zhì)調(diào)查監(jiān)測(cè)、污染物監(jiān)測(cè)、大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)、固態(tài)廢物檢測(cè)、秸稈禁燒監(jiān)測(cè)是主要的應(yīng)用方向。13

無(wú)人機(jī)應(yīng)用民用無(wú)人機(jī)應(yīng)用4.在電力巡線領(lǐng)域的應(yīng)用（1）電力巡線無(wú)人機(jī)組成電力巡線無(wú)人機(jī)由飛行平臺(tái)、導(dǎo)航飛控、任務(wù)載荷三部分組成，其中巡線無(wú)人機(jī)任務(wù)載荷主要有高清數(shù)碼攝像機(jī)和照相機(jī)、雷達(dá)以及GPS定位系統(tǒng)等。14

無(wú)人機(jī)應(yīng)用民用無(wú)人機(jī)應(yīng)用4.在電力巡線領(lǐng)域的應(yīng)用（2）電力巡線無(wú)人機(jī)應(yīng)用裝配有高清數(shù)碼攝像機(jī)和照相機(jī)以及GPS定位系統(tǒng)的無(wú)人機(jī)，可沿電網(wǎng)進(jìn)行定位自主巡航，實(shí)時(shí)傳送拍攝影像，監(jiān)控人員可在電腦上同步收看與操控。無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)了電子化、信息化、智能化巡檢，提高了電力線路巡檢的工作效率、應(yīng)急搶險(xiǎn)水平和供電可靠率。而在山洪暴發(fā)、地震災(zāi)害等緊急情況下，無(wú)人機(jī)可對(duì)線路的潛在危險(xiǎn)進(jìn)行勘測(cè)與緊急排查，絲毫不受路面狀況影響，既免去攀爬桿塔之苦，又能勘測(cè)到人眼的視覺(jué)死角，對(duì)于迅速恢復(fù)供電很有幫助。15

無(wú)人機(jī)應(yīng)用民用無(wú)人機(jī)應(yīng)用4.在警用消防領(lǐng)域的應(yīng)用（1）警用無(wú)人機(jī)組成警用無(wú)人機(jī)系統(tǒng)一般是由無(wú)人機(jī)、高清攝像機(jī)、無(wú)線喊話器等模塊組成。警用無(wú)人機(jī)具有隱蔽能力好、安全可靠性高、現(xiàn)場(chǎng)展開(kāi)能力快速以及多樣化、多手段、通用性強(qiáng)等特點(diǎn)。16

無(wú)人機(jī)應(yīng)用民用無(wú)人機(jī)應(yīng)用4.在警用消防領(lǐng)域的應(yīng)用（2）警用消防無(wú)人機(jī)應(yīng)用

1）應(yīng)急處突通過(guò)無(wú)人機(jī)空中監(jiān)控，能夠迅速開(kāi)展大范圍的現(xiàn)場(chǎng)觀察，具有實(shí)時(shí)監(jiān)控人員聚集、流向等方面的明顯優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，無(wú)人機(jī)通過(guò)掛載高空喊話器、催淚瓦斯發(fā)射器等裝置，可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)聚集人員進(jìn)行有效處置，無(wú)人機(jī)應(yīng)急處突。2）活動(dòng)安保利用警用無(wú)人機(jī)的高空視野廣、監(jiān)控范圍大、視角靈活多變的特點(diǎn)，可對(duì)大型活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)人員聚集區(qū)域進(jìn)行監(jiān)管。同時(shí)，通過(guò)人臉識(shí)別、自動(dòng)跟蹤等技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的有效管控。17

無(wú)人機(jī)應(yīng)用民用無(wú)人機(jī)應(yīng)用4.在警用消防領(lǐng)域的應(yīng)用（2）警用消防無(wú)人機(jī)應(yīng)用3）偵查搜捕利用無(wú)人機(jī)可以事先明確地形，再對(duì)各關(guān)鍵部位部署警力，便于更好地抓捕違法犯罪分子。對(duì)于逃竄藏匿的不法人員，無(wú)人機(jī)也可以很快發(fā)現(xiàn)車輛和人員行蹤，實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控覆蓋。即便在夜間，無(wú)人機(jī)也可以通過(guò)熱成像、照明等進(jìn)行有效追捕。無(wú)人機(jī)可以搭載高清攝像機(jī)、警用高音喇叭等設(shè)備，遠(yuǎn)程對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)控、喊話等方式，維持現(xiàn)場(chǎng)秩序。4）交通管理無(wú)人機(jī)攜帶高清相機(jī)，可對(duì)城市道路的整體態(tài)勢(shì)進(jìn)行及時(shí)了解，同時(shí)在節(jié)假日期間，無(wú)人機(jī)可用于高速道路上對(duì)占用應(yīng)急車道等違法行為進(jìn)行抓拍。在發(fā)生重大事故時(shí)，無(wú)人機(jī)能夠快速勘察交通事故現(xiàn)場(chǎng)，快速拍照和記錄。民警通過(guò)回傳信息能夠在處理事故時(shí)進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行調(diào)度，快速解決道路擁堵，還原道路通暢。18

無(wú)人機(jī)應(yīng)用民用無(wú)人機(jī)應(yīng)用4