青島市勘察測(cè)繪研究院無人機(jī)研發(fā)應(yīng)用掠影

記者早就耳聞青島市勘察測(cè)繪研究院近年來堅(jiān)持“科研服務(wù)生產(chǎn)、生產(chǎn)促進(jìn)科研”發(fā)展思路，著力自主創(chuàng)新，研發(fā)成功眾多科研項(xiàng)目。但是，玩具飛機(jī)真的能夠變成測(cè)繪好幫手？記者懷著好奇心，走進(jìn)青島市勘察測(cè)繪研究院，見到了傳說中的無人機(jī)和它的開發(fā)者，一睹無人機(jī)應(yīng)急測(cè)繪的諸多成果，記者方才明白，小小的玩具飛機(jī)，孩子手中的玩物，經(jīng)過能人的改造，真的能夠變成測(cè)繪好幫手。


說起無人機(jī)研發(fā)的經(jīng)過，青島院院長張志華頗為自豪：“2013年，我院命名組建了王海銀創(chuàng)新工作室和胡振彪創(chuàng)新工作室。兩位技術(shù)骨干帶領(lǐng)工作室成員通過引進(jìn)、消化吸收、總結(jié)、研發(fā)前沿技術(shù)，積極推動(dòng)地理信息公共平臺(tái)、移動(dòng)GIS、無人機(jī)低空遙感技術(shù)、移動(dòng)測(cè)量、激光雷達(dá)等新技術(shù)研發(fā)并應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中，在技術(shù)革新、技能創(chuàng)新、科技攻關(guān)、發(fā)明創(chuàng)造等方面切實(shí)發(fā)揮示范引領(lǐng)和骨干帶頭作用。2015年，王海銀創(chuàng)新工作室被山東省建設(shè)工會(huì)確定為省級(jí)高技能人才創(chuàng)新工作室，胡振彪創(chuàng)新工作室被評(píng)為青島市勞模（先進(jìn)） 創(chuàng)新工作室，我院也被評(píng)為山東省職工技術(shù)創(chuàng)新競賽示范企業(yè)。無人機(jī)就是胡振彪創(chuàng)新工作室成員研發(fā)的科技成果。”

2013年下半年，青島院承擔(dān)了青島市地理國情普查工作。外業(yè)隊(duì)員跋山涉水，異常辛苦，很多區(qū)域車輛或者徒步無法到達(dá)。地理國情普查項(xiàng)目開發(fā)組負(fù)責(zé)人胡振彪看在眼里、急在心里。胡振彪一直有一個(gè)業(yè)余愛好——組裝玩具飛機(jī)。于是他大膽設(shè)想，用無人機(jī)去采集困難區(qū)域的數(shù)據(jù)，不是就可以解決這類難題了嗎？可是測(cè)繪無人機(jī)普遍較大且造價(jià)高昂，無法在多個(gè)作業(yè)小組中普及使用。胡振彪便開動(dòng)腦筋：如果在玩具飛機(jī)上加裝專業(yè)飛控和拍照設(shè)備進(jìn)行航攝，那些人、車無法到達(dá)的區(qū)域不就可以采集數(shù)據(jù)了嗎？想到即行動(dòng)，在沒有任何基礎(chǔ)資料和技術(shù)支持的情況下，胡振彪利用業(yè)余時(shí)間查閱資料，自費(fèi)1萬多元采購無人開源飛控、電機(jī)、螺旋槳、機(jī)架等配件，開始嘗試組裝無人機(jī)。經(jīng)過一遍遍測(cè)試、一遍遍摔機(jī)，終于調(diào)試好各項(xiàng)參數(shù)，第一架無人機(jī)成功起飛。然而，無人機(jī)飛起來了，搭載什么相機(jī)？如何控制相機(jī)拍照？一個(gè)個(gè)難題又?jǐn)[在他面前。胡振彪自行開發(fā)手機(jī)拍照程序，解決了手機(jī)拍照、影像拼接等問題，并在地理國情普查工作中試用，取得了預(yù)期效果。這讓他驚喜不已，但初戰(zhàn)告捷的喜悅很快就消失了。在后續(xù)的測(cè)試過程中，由于對(duì)電池電量估算不足，這架無人機(jī)飛丟了，再也沒有找回來。辛苦兩周的成果毀于一旦，胡振彪沒有氣餒，他從頭再來。這個(gè)技術(shù)創(chuàng)新小能手決心要把玩具飛機(jī)派上大用場(chǎng)。院領(lǐng)導(dǎo)得知基層技術(shù)人員自行探索組裝無人機(jī)并取得初步成果后，極為贊賞，大力支持，決定抽調(diào)3名技術(shù)骨干成立無人機(jī)研發(fā)小組。

人多力量大。無人機(jī)研發(fā)小組開始組裝輕型旋翼無人機(jī)搭載全畫幅微單相機(jī)，可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、自動(dòng)拍攝和視頻實(shí)時(shí)回傳，進(jìn)行超低空高分辨率航拍，具備穩(wěn)定性高、操控性好、靈活機(jī)動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)。目前，無人機(jī)研發(fā)小組已先后組裝生產(chǎn)了海鷹、海燕、海鷗3個(gè)系列13架小型旋翼無人機(jī)。他們組裝的旋翼無人機(jī)主要分為航拍型和航測(cè)型兩種機(jī)型，航測(cè)型無人機(jī)適用于小區(qū)域航測(cè)生產(chǎn)、應(yīng)急測(cè)繪等，航拍無人機(jī)適用于重點(diǎn)項(xiàng)目進(jìn)度監(jiān)控、生產(chǎn)場(chǎng)地踏勘等。


如今，青島院無人機(jī)產(chǎn)品已經(jīng)在青島市及國內(nèi)外展開應(yīng)用，發(fā)揮了重大作用，受到廣泛好評(píng)。

2015年8月，為解決青海省土地使用稅核查部分區(qū)域沒有地圖和影像資料問題，青島院多次派無人機(jī)工作組進(jìn)行無人機(jī)測(cè)繪，采集高分辨率影像數(shù)據(jù)，有效縮減了工作時(shí)間，提高了以地控稅工作的精準(zhǔn)度。當(dāng)時(shí)，無人機(jī)工作組攜帶兩架固定翼無人機(jī)、兩架四旋翼無人機(jī)，驅(qū)車2200公里抵達(dá)青海，在共和縣、貴德縣和門源縣開展了航空攝影及DOM生產(chǎn)工作。這次航飛任務(wù)中，技術(shù)人員通過技術(shù)改造，成功完成了小型固定翼無人機(jī)在3000米以上高海拔地區(qū)的航空攝影工作，為后續(xù)固定翼無人機(jī)的飛行及數(shù)據(jù)生產(chǎn)工作積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。無人機(jī)被大家親切地稱為“土地使用稅核查小幫手”。

2016年1月、2月，應(yīng)萊西市、棗莊市相關(guān)部門要求，無人機(jī)工作組在萊西市、棗莊市開展了精準(zhǔn)扶貧地理信息數(shù)據(jù)采集工作，協(xié)助當(dāng)?shù)鼐幹瓢l(fā)展規(guī)劃。時(shí)值冬季，技術(shù)人員在零下12度的低溫下順利完成了航拍任務(wù)，對(duì)萊西市嵐桑村0.2平方公里進(jìn)行了航飛和像控布設(shè)，為嵐桑村提供了0.2平方公里的1:500地形圖及正射影像；對(duì)嵐桑村前農(nóng)田進(jìn)行了像控點(diǎn)布設(shè)，并完成了1平方公里的航飛，提供了1平方公里的正射影像和1:2000地形圖。5月，無人機(jī)工作組又在棗莊市山亭區(qū)蓮青山1.6平方公里進(jìn)行航飛，提供山亭區(qū)政府1.6平方公里的快拼影像資料及視頻資料。在這里，無人機(jī)又被大家稱之為“精準(zhǔn)扶貧小助手”。

無人機(jī)還在應(yīng)急搶險(xiǎn)中大顯身手。今年2月27日凌晨，有兩艘船在黃海海域潮連島南距最近海岸約40余海里處相撞，事發(fā)時(shí)海上有霧能見度不高，搜救直升機(jī)無法作業(yè)。青島院領(lǐng)導(dǎo)接到了青島海上搜救中心請(qǐng)求協(xié)助搜救的緊急通知，立即啟動(dòng)應(yīng)急程序，迅速下達(dá)應(yīng)急任務(wù)，無人機(jī)工作組按要求準(zhǔn)備好兩架應(yīng)急航拍無人機(jī)和相關(guān)設(shè)備，經(jīng)過近3個(gè)小時(shí)顛簸于13時(shí)30分到達(dá)救援船。海上涌浪較大，快艇顛簸嚴(yán)重，作業(yè)人員有的暈船嚴(yán)重、虛汗淋漓，有的嘔吐不止、臉色煞白，但他們顧不得休息調(diào)整，立即協(xié)商搜救方案，并迅速在船上試飛。試飛時(shí)海面風(fēng)速較大，他們乘坐的搜救船前進(jìn)速度較快，無人機(jī)偏航嚴(yán)重，不具備起飛條件。待海況及氣象條件好轉(zhuǎn)，技術(shù)人員總結(jié)了第一次經(jīng)驗(yàn)，精心調(diào)整飛行航線，無人機(jī)順利起飛進(jìn)行航攝并將事發(fā)現(xiàn)場(chǎng)畫面實(shí)時(shí)傳回地面控制設(shè)備，同時(shí)錄制搜救海域現(xiàn)場(chǎng)視頻。無人機(jī)安全返航降落后，技術(shù)人員立即導(dǎo)出高清視頻資料，提供現(xiàn)場(chǎng)指揮領(lǐng)導(dǎo)查看、分析事故現(xiàn)場(chǎng)情況。隨后他們又多次進(jìn)行航飛搜尋作業(yè)，及時(shí)向現(xiàn)場(chǎng)指揮部門提供了現(xiàn)場(chǎng)搜救視頻資料，為海上搶險(xiǎn)救災(zāi)工作提供了應(yīng)急服務(wù)。他們的精準(zhǔn)服務(wù)得到搜救中心領(lǐng)導(dǎo)的贊揚(yáng)。

青島院院長助理、信息工程分院院長孫為晨向記者介紹，近年來，無人機(jī)工作組參與了2014年青島世界園藝博覽會(huì)古樹名木調(diào)查、西海岸新區(qū)社會(huì)治理、青島膠東國際機(jī)場(chǎng)建設(shè)、地理國情普查、黃海沉船海上搜救、青島外語學(xué)校山體邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)、青海省土地使用稅核查、外交部塞舌爾國際援建等多個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目，取得非常好的效果。尤其是隨著國家“一帶一路”戰(zhàn)略的深化，該院大膽嘗試“走出去”戰(zhàn)略，全方位參與青島國際工程聯(lián)盟的組建，與相關(guān)合作方簽訂了柬埔寨工業(yè)園區(qū)建設(shè)和開發(fā)項(xiàng)目合作協(xié)議，在今年6月赴柬埔寨為中柬工業(yè)園開展了基礎(chǔ)測(cè)繪、無人機(jī)航飛和工程地質(zhì)調(diào)查。在沒有任何基礎(chǔ)資料情況下，無人機(jī)工作組僅用不到一周時(shí)間就完成了近30平方公里范圍專業(yè)測(cè)繪數(shù)據(jù)采集，并制作空中全景、地面傾斜攝影實(shí)景三維等直觀的工程現(xiàn)場(chǎng)勘查成果，既滿足了專業(yè)人員開展園區(qū)初步設(shè)計(jì)的需求，又便于領(lǐng)導(dǎo)宏觀決策，獲得外方高度認(rèn)可。