张盛昱
内蒙古电力（集团）有限责任公司呼和浩特供电局 内蒙古呼和浩特 010010
摘要：地理信息在经济建设，国防建设以及生态保护等多个方面上发挥着战略性作用，其信息质量在较大程度上关系到经济社会的持续性发展。在空间技术和信息技术都不断发展的社会背景下，测绘地理信息的水平和服务能力都也相应地发生了较大改革，呈现出集成性，多样性以及大数据等特征。根据低空无人机获得的具有高精度的激光点云数据以及高清晰度视频数据等特征开发的多传感器无人机巡检系统可以有效在对多源基础数据进行联合处理的基础之上实现地理信息产品要素自然属性评估功能，与传统的人工巡查相比，具有更高效率。
关键词：多传感器无人机；巡检系统；构建技术
引言:就当前情况来说，地理信息质检软件主要可以对内部逻辑关系以及数据关系等进行检查，但是在实际开展作业的过程中，软件应用仍然呈现出基础地理信息结构正确性不高以及数学精度达不到预期效果等问题，仍需要在较大程度上借助人工力量进行外业检查，因此如何针对多传感器无人机巡检系统构建技术进行研究成为了重点关注问题，本文将主要围绕此问题而展开。
一、巡检系统研究的主要任务
就当前的技术条件和多传感器无人机巡检系统的建设来说，主要任务可以分为三个方面。首先是研究出可以应用在具有复杂地形条件下的超视距无人机线路巡检系统装置，将红外，紫外以及激光扫描等传感器进行集成，进而有效解决无人机在飞行过程中的控制和实时数据传输等问题，通过这种方式可以获取走廊建筑物和线路设施等相关影视资料。再者就是建构起无人机飞行测量和遥控数据处理方式，扩展能够对多种数字化信息进行提取，诊断和融合处理的实际性方法和实用工具。除此之外，就是尽量开展多频率的无人机平台飞行试验，在试验的过程中对系统的性能进行测试，并针对测试中暴露出来的问题对无人机线路巡检系统作出相应调整。
二、明确系统架构，保证后续操作
在当前情况下，系统的结构设计将层次化，模块化和可扩展化作为主要原则，从上到下主要分为三个部分，分别是应用层，支撑层和数据层。在明确各个架构的基本功能和作用之后，需要针对实际情况对数据库和功能等进行相应设计。就数据库设计来说，需要切实从地理信息产品的数字精度和要素检查等角度入手，通过制定出一系列具有结构合理性和关系明确的数据库表，对系统运行过程中产生的重要信息进行组织存储和管理等，进而确保相关的质量检查工作。
例如数据层作为整个系统成功运作的基础，可以提供地理信息数据并进行记录的检查以及多源数据的检测等，而支撑层主要应用在衔接层和应用层之间，进而保证两个层次的独立性以及地理信息产品等数据的准确提取和显示。应用层则直接和用户进行功能的交互，主要负责地理信息数据的自然属性评估。就系统的数据库来说，主要包括4个实体表，分别是任务表，数据表，规则表和错误记录表。任务表主要应用于存储地理信息质量检测过程中涉及到的基本信息，数据表则对视频影像等进行存储，而规则表主要包括几何定位，规则的检查以及错误编码等。在正式进行系统的功能设计和应用之前，需要保证操作人员能够熟练掌握不同的系统架构的主要功能，从这个角度上出发，相应管理部门可以切实根据员工平时的工作表现情况以月为周期定期组织培训，邀请具有丰富工作经验的员工主要通过演讲的方式完成培训任务，为了有效提高培训力度，可以将培训的内容作为主要依据进行考核。
三、保证精确性、多源数据采集系统
低空数据采集技术作为获取空间数据的主要方式之一，具有飞行成本低，续航能力强以及机动灵活等优点，不仅可以实现数据彼此之间的实时传递，同时也可以进入高危地区之中完成探测任务，因此其应用呈现出持续性增长的趋势，尤其在处理自然重大危害，阴雨天气下影像获取等方面发挥着重要的作用。将该种技术应用在无人机巡逻系统的建构之中，不仅可以有效降低生产成本缩短时效，同时也可以尽量规避掉传统人工工作方式上存在的问题。
例如将红外，紫外和激光传感器等与POS系统进行关联，借助机载传感器的辅助作用统一时间坐标，进而保证不同传感器采集的时间和空间维度保持一致。首先将从GPS中输出的秒脉冲和时间信号等传导到用于控制时间同步的传感器之中，再将时间同步控制器进行对时操作。在完成上述操作之后，工作人员需要应用同步控制器对红外热像仪，紫外相机以及激光扫描仪等的时间刻度进行统一，各个传感器在接收到信号之后，将秒计数清零，进而有效提高时间的精确度。同步控制器还可以应用在触发相机曝光之中，并且将曝光的时刻传递到计算机中实时记录下来。通过上述实验流程，可见光相机，激光扫描仪，红外热像仪等在时间上可以达到高程度的统一，进而达到多数据源时间基准统一的主要目的。保证时间基准具有统一性之后，相应工作人员在POS高频记录的原始数据之中可以获得各个传感器采集时刻对应的数据姿态和空间位置，有效提高空间基准的统一性。
四、加强工作监控，保证系统应用
系统主界面分为4个部分，分别是菜单窗口，数据显示窗口，数据管理窗口以及检查结构窗口。管理窗口可以创建并编辑质检任务，从整体层次上来说是质量工作的开始步骤。在检查窗口之中可以将精度检测和属性评估两种模式进行转换。在明确上述系统功能并保证操作人员的专业水平之后，对系统进行应用。
例如应用系统的叠加显示功能对地物的自然属性进行评估。工作人员在对空间位置关系有所明确的基础之上将检测数据和具有精细纹理信息的影像进行叠加，并标记出图层中涉及到的地物类型，在后续操作中，经过人工的解译可以明确分辨出图层中有所遗漏的建筑物。还可以应用系统查询激光点云高程信息对要素的属性进行检查，利用空间位置叠加呈现出相的关影像数据，并将其与显示激光云数据进行联动，工作人员进而可以通过建筑物和其他地表的高程值对比进行分析，依据分析结构来判断出建筑物高程是否符合相关规定要求。再者就是应用系统提取的精度检测点，对地物的数字精度进行统计，依次在参考数据，被检数据上选择具有显著特征点的监测点，在数量积累足够之后进行统计。上述流程需要工作人员具有一定严谨的工作态度，因此相关管理部门可以从这个角度上入手成立监管小组，主要负责不定时地对工作人员的工作状态和实际工作的进程进行监控，并将真实情况通过电子版的方式进行记录并保存。在检测过程中，如若发现某明名工存在不符合工作要求的现象，需要相关部门采取一定的协调措施。
总结：无人机通过应用多传感器对红外视频，高分辨率的航空影像等进行采集，并在多源数据独立和融合性处理的过程中，实现通道的安全距离检测以及探测设备是否存在异常发热现象等功能。通过多传感器无人机巡检系统的构建，可以在最大限度上排除道路上存在的安全隐含并为相关工作人员提供具有决策性的维修意见。
参考文献：
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