摘要：随着我国的科技、信息化和数字化的迅猛发展，无人机的技术和应用已经从个别行业向各个行业积极发展。本文介绍无人机在现代工程中的应用情况，概括了在工程建设中应用无人机技术的优势，浅谈了无人机在工程建设过程中的数据图像收集、工程管理、工程协调、工程进度等内容在现场的实施和优势。随着无人机的发展结合其技术、成本、实用性、功能不断的提升对无人机在现代及未来工程建设中的信息化发展和便捷提供了高效可靠的支撑。
关键词：无人机；航拍；工程应用
1、无人机技术的发展
无人机是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。20世纪20年代最早出现，当时是作为训练用的靶机使用的。是一个许多国家用于描述最新一代无人驾驶飞机的术语。
无人机技术正不断发展，到目前为止无人机技术可以分为七代：
第一代：各种形式的基本遥控飞机；
第二代：静态设计，固定摄像头安装，录像和静态照片，手动驾驶控制；
第三代：静态设计，双轴万向节，高清视频，基本安全模式，辅助驾驶；
第四代：革命性设计，三轴万向节，1080p高清视频或更高价值的仪器，改进的安全模式，自动驾驶模式；
第五代：革命性设计，360度万向节，4K视频或更高价值的仪器，智能驾驶模式；
第六代：商业适用性，符合安全与监管标准的设计，平台和有效载荷适应性，自动安全模式，智能驾驶模型和完全自主性，空域意识；
第七代：完整的商业性，完全符合安全和监管标准的设计，平台和有效载荷互换性，自动安全模式，增强智能驾驶模式和完全自主性，全空域意识，自动起飞、着陆以及执行任务。
21世纪无人机技术发展逐渐成熟，已广泛运用在军用警用、航拍摄像、工程建设、新闻报道、环境监测、测绘等。
2、无人机技术在工程中的优势
设计勘察阶段结合规划图和地图，对场地进行初步的分析，制定航拍计划，确定航拍重点，在首次勘察时即可进行航拍。
方案设计阶段可以充分利用前期的航拍资料，结合设计进行特定角度的航拍，与建筑设计三维模型进行合成，模拟建筑完成后在真实环境中的效果，及时提出意见或建议。
施工跟进阶段航拍也有着它独有的用武之地，施工单位及建设单位，都可以通过航拍图像或视频即时查看现场施工情况，做到随时对项目情况了然于心。可以说在现场地面的穿行是对细节的了解，空中的巡视则是对大局的把握。
目前在工程中最为常见的是四旋翼式无人机。这类型的无人机轻便且易操作，随机附带两块可充式锂离子电池、遥控器、数据线、手提箱。
2.1、操控优势
无人机起降方便，在空中飞行可执行前进、倒退、悬停、垂直飞行等特殊任务，转弯半径小。受自然、空间条件局限小，根据需要可以重复操作动作。航拍中可以根据需要高度、角度自行进行控制。可操控限高为120m，最远距离可行驶5000m。内置飞控可记录返航点，失去遥控信号或收到返航指令时自动返航。高速前进时不会产生偏航力矩。单块锂离子电池续航时间达25分钟。
2.2、性能优势
无人机可稳定拍摄4K超高清视频与2000万像素照片可以利用它机动、快速、经济等优势，在阴天、轻雾天也能获取合格的影像。提供GPS定位导航系统和多方位避障感知，并配合高精度防抖云台。在进行施工现场航拍时遥控器操作无人机拍摄机械快门和自动对焦，飞行高度在50m～120m，属于近景航空摄影测量，摄影测量精度达到了亚米级，符合测图要求，能够满足工程建设精细测绘的需要。高清图像传输至地面端，使用移动设备和遥控器利用数据线连接即可在移动设备上实时显示高清画面。
2.3、市场优势
2014年4月起，无人机驾驶员资质及训练质量管理开始由民航总局旗下的中国AOPA来负责。对操作员的培养周期相对较短，操作员经过系统培训考试后便可获取无人机驾照。
近年来随着人工智能技术的逐步完善，现代无人机开始向小型化、低成本、低功耗的方向发展，硬件成本的不断降低，系统的保养和维修简便化，无需机场起降，为无人机发展创造了良好的发展环境，促进无人机产业规模的持续稳定增长。
2015年无人机在各大市场开始了大规模的拓展，无人机一度被誉为继智能手机之后最被看好的终端市场，世界范围内许多知名厂商，如英特尔、高通、小米、腾讯、京东等纷纷涉足无人机领域。一时间，无人机领域可谓盛况空前。深圳市大疆创新科技有限公司做为全球领先的无人飞行器控制系统及无人机解决方案的研发和生产商，客户遍布全球100多个国家，占全球商用无人机市场70％份额。
3、工程应用举例
3.1、项目概况
科技八路是西安市高新区东西方向的交通干道，也是西安市西大门的重要进出门户通道。该道路对加强城市功能区联系、改善区域交通组织起着至关重要的作用。改造后科技八路从西三环至高新路将采用下沉式通道+地面交通的形式，其中地下为双向四车道，地面为双向六车道。
3.2、应用情况
科技八路快速通道工程前期存在施工场地未移交及电力、热力、燃气、通讯、雨水、污水、自来水、中水等10类管线改迁。管线横跨12路，所以前期的摸排尤为重要。
科技八路快速通道工程时间紧、任务重、要求高，项目前期组织现场施工人员熟悉管线改迁图纸和现场走访摸排沿线管线但效率低且周期长。经过项目开会研究讨论后采用使用无人机航拍现状场地与主要道路和组织力量现场摸排相结合缩短了前期摸排工作的时间，提高了摸排效率。对科技八路场地航拍并根据GPS形成地上建筑、地下管线摸排报告的关系，航拍图像结合CAD制图，装订成摸排手册使管线改迁施工高效、便捷。
结束语：
现代的中国是一个信息化，数字化飞速发展的国家，各个领域都在不断的尝试新技术、新工艺带来的便捷，无人机技术更是不断完善、更新。随着工程建设领域对安全、质量、进度的要求，我们应当充分的利用无人机技术，挖掘在工程建设中无人机技术的潜能。
在将来的工程建设中无人机会满足更对的任务，无人机技术将发展至工程建设的各个角落当中。
论文作者:薛孟斌1,苗瑾杰2,张宇飞3
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/1/10
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