無人機森林巡檢及火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)GA900產(chǎn)品概述林業(yè)巡檢是林業(yè)管理中的一部分

產(chǎn)品概述

林業(yè)巡檢是林業(yè)管理中的一部分的發生，我國是森林資源大國，但也是森林火災(zāi)多發(fā)國家集成，火災(zāi)救援耗費了大量的人力、物力和財力互動講，森林火災(zāi)對森林資源和生態(tài)環(huán)境造成了難以估量的損失穩定性，而傳統(tǒng)的人工作業(yè)無法有效預(yù)防火災(zāi)像一棵樹，實時監(jiān)測火災(zāi)形勢。傳統(tǒng)的林業(yè)資源監(jiān)測去突破、巡查工作能運用，勞動強度大、人工成本高智能設備，效率低不可缺少，并且難以迅速掌控全局；而衛(wèi)星巡檢周期長特點、時效性差積極回應、空間分辨率差，無法滿足實時性要求又進了一步。傳統(tǒng)載人飛機改善了時效性多種場景、人工巡檢的問題，但是在森林火災(zāi)等環(huán)境惡劣的環(huán)境下規劃，飛行安全將會受到嚴重威脅擴大公共數據，且受環(huán)境、空域等影響較大帶動擴大，維護成本高核心技術體系，難以滿足林業(yè)的日常化巡檢需求持續發展。尋求一門新的高科技手段應(yīng)用到森林資源監(jiān)測必然趨勢、森林防火及林業(yè)中，已成為林業(yè)管理的一項迫在眉睫供給、亟待解決的重大課題的方法。

GA900 就是奧譜天成推出的這樣一種新型、功能強大進行探討、可靠性的無人機森林巡檢及火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)落到實處，它可巡視森林情況，并可以提前預(yù)警火災(zāi)的發(fā)生最新，防患于未燃技術創新，減少火災(zāi)的受災(zāi)面和受災(zāi)損失。同時製造業，它還可以掛載滅火粉等滅火設(shè)備優化服務策略，進行火災(zāi)撲滅；另外發展基礎，它還掛載遠距離喊話器兩個角度入手，可以進行現(xiàn)場指揮、調(diào)度現(xiàn)場工作人員。

特征

? 火災(zāi)預(yù)警：通過常博超紅外成像生產效率，能夠提前發(fā)現(xiàn)火災(zāi)點使命責任，防患于未燃。

? 森林巡檢：快速使用、準確合規意識、大范圍、實時有效性。

? 內(nèi)載喊話器：可進行現(xiàn)場指揮創新內容、調(diào)度現(xiàn)場工作人員。

? 可掛載滅火粉：參與現(xiàn)場滅火廣泛關註。

? 操作簡單：只需簡單培訓即可進行精確操作善於監督。

? 現(xiàn)場檢測：檢測所需器材及其它配件全部裝在約 40寸行李箱的儀器箱中。

應(yīng)用場合

? 森林

? 消防

圖1 GA900FX采用的固定翼油電混合垂直起降無人機，飛行時間可長達8小時

1.1 產(chǎn)品背景：

林業(yè)巡檢是林業(yè)管理中的一部分合作關系，我國是森林資源大國著力提升，但也是森林火災(zāi)多國家，火災(zāi)救援耗費了大量的人力傳遞、物力和財力融合，森林火災(zāi)對森林資源和生態(tài)環(huán)境造成了難以估量的損失，而傳統(tǒng)的人工作業(yè)無法有效預(yù)防火災(zāi)相關性，實時監(jiān)測火災(zāi)形勢完成的事情。傳統(tǒng)的林業(yè)資源監(jiān)測、巡查工作穩定，勞動強度大協同控製、人工成本高，效率低品質，并且難以迅速掌控全局利用好；而衛(wèi)星巡檢周期長、時效性差解決問題、空間分辨率差系列，無法滿足實時性要求。傳統(tǒng)載人飛機改善了時效性相互配合、人工巡檢的問題慢體驗，但是在森林火災(zāi)等環(huán)境惡劣的環(huán)境下著力增加，飛行安全將會受到嚴重威脅，且受環(huán)境科技實力、空域等影響較大流程，維護成本高，難以滿足林業(yè)的日巢鷻C；矙z需求。

尋求一門新的高科技手段應(yīng)用到森林資源監(jiān)測極致用戶體驗、森林防火及林業(yè)中提供有力支撐，已成為林業(yè)管理的一項迫在眉睫、亟待解決的重大課題建議。

1.2 系統(tǒng)組成

該方案可以通過遙控器品率、級智能地面站對無人機進行飛行控制。通過高清圖像傳輸系統(tǒng)可將林區(qū)的監(jiān)控視頻實時傳回地面站不斷發展、指揮中心積極影響，時間為指揮部門提供有效的現(xiàn)場信息。同時決策者可以在云端對無人機進行控制并發(fā)布指揮命令緊密協作。

圖2 GA900無人機森林巡檢及火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)的功能框圖

1.3 系統(tǒng)優(yōu)勢

1.4 行業(yè)優(yōu)勢

l GA900無人機云平臺管理系統(tǒng)森林防火解決方案
（1）森林日常巡檢
GA900搭載30倍變焦相機
該森林防火解決方案可采用無人機采集林場視頻音頻信息認為，并可接入林業(yè)監(jiān)控專網(wǎng)，與原有的監(jiān)控新趨勢，指揮系統(tǒng)結(jié)合反應能力，實現(xiàn)對無人機視頻信號的實時查看、存儲和回放凝聚力量，并供各級指揮機關(guān)調(diào)用有所提升。
（2）防火滅火，應(yīng)急指揮
無人機參與森林滅火及巡檢

GA900林區(qū)防火解決方案新的力量，將北斗衛(wèi)星先進水平、導航系統(tǒng)、熱成像數(shù)字圖像傳輸技術(shù)全面展示、高清視頻回傳系統(tǒng)等綜合應(yīng)用于森林資源管理重要平臺。配備可見光、紅外探測任務(wù)載荷在距地50~1000米高度對地面火場實時觀察，將獲取的圖像數(shù)據(jù)實時傳回地面應用提升，方便地面門及時應(yīng)對主動性。暗火隱患勘察及撲滅、觀察肉眼無法觀察到火場暗火發展的關鍵、配備紅外探測器道路，可以穿透煙霧探測地表溫度。

l 紅外探測載荷真諦所在，獲取火場完整的地面溫度分布狀態(tài)圖像指導，并實時傳回地面；可見光任務(wù)載荷獲取火災(zāi)損毀評估的實時圖像充分，亦可獲取重點區(qū)域更為詳細的圖像數(shù)據(jù)進一步完善。

l 遠紅外探測載荷，可以提前發(fā)現(xiàn)火災(zāi)即將發(fā)生的地方競爭力，可以提前預(yù)警火災(zāi)調整推進；

配備拋投裝置，掛載滅火彈和小型水袋機製性梗阻，撲滅尚未熄滅的余火機製，防止復燃。

（ 3 ）林區(qū)測繪普查 （ 選配 ）

可以根據(jù)需求增加森林測繪功能生產效率，可增加五鏡頭傾斜相機使命責任，測繪攝影云臺等任務(wù)載荷，布署三維測繪軟件和無人機管理平臺等軟件滿意度，將無人機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接入林業(yè)森林防火監(jiān)控網(wǎng)和大數(shù)據(jù)平臺情況較常見，實現(xiàn)重點目標測繪生成的三維數(shù)據(jù)導入林業(yè)防火指揮系統(tǒng)大數(shù)據(jù)平臺、雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ堋?/p>

? 實現(xiàn)“圖像傳輸主要抓手、數(shù)據(jù)交互體製、遠程控制、網(wǎng)絡(luò)共享”的功能創新科技，系統(tǒng)升級空間大服務延伸，升級容易。

1.5解決方案及方案設(shè)計

1.5.1 方案硬件設(shè)備

針對該項目的實際情況，選擇了 GA900 六旋翼無人機搭載 30 倍變焦、熱紅外研究與應用、喊話器以及拋投設(shè)備關鍵技術，作為林業(yè)巡檢以及森林防火的硬件系統(tǒng)成就。GA900 多旋翼無人機采用碳纖維與鋁合金復合結(jié)構(gòu)設(shè)計，集成 ASRM 三冗余高可靠飛控系統(tǒng)、高性能機載電腦、高效能動力系統(tǒng)與大帶寬圖數(shù)一體數(shù)據(jù)鏈善謀新篇≡霎a？纱钶d30 倍變焦云臺相機系列、紅外云臺相機系列方法、雙光吊艙系列行動力、可視拋投器系列、可視喊話器系列等多種任務(wù)載荷切實把製度。

（2）30 倍變焦云臺相機保供，擁有 30 倍光學變焦，總像素高達 216 萬進行部署，61°～2.3°視場角為視頻拍攝提供更廣闊的空間振奮起來，能將百米之外的景物清晰呈現(xiàn)在眼前。機身采用全鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計利用好，體積輕巧，結(jié)合專業(yè)的云臺控制技術(shù)解決問題，穩(wěn)像精度達±0.01°系列，即使在最遠焦段也具有優(yōu)秀的穩(wěn)像效果∠嗷ヅ浜?？煽焖凫`活掛載在無人機飛行平臺慢體驗。

該變焦云臺相機具有以下特點：

① 搭載專業(yè)的 30 倍光學變焦相機；

② 機械三軸穩(wěn)像關鍵技術；

③ 的專用解耦姿態(tài)算法了解情況；

④ 高度優(yōu)化的伺服電機矢量控制算法；

⑤ 高達 8000 Hz 的控制頻率技術研究；

⑥ ±0.01°的穩(wěn)像精度重要的；

⑦ 全鋁合金結(jié)構(gòu)設(shè)計，輕巧堅固姿勢、散熱性能好相互融合；

⑧ 支持跟蹤；

⑨ 網(wǎng)絡(luò)視頻輸出接口綠色化；

⑩ 支持快拆不同需求。

（3）喊話器，采用高音質(zhì)喇叭保持穩定，搭載在飛行器上可快速進入作業(yè)區(qū)域總之，既能實時查看現(xiàn)場情況，又能對現(xiàn)場進行喊話支撐作用。適用于應(yīng)急救援等現(xiàn)場研學體驗，完成傳達指揮任務(wù)。

主要有以下特點：

① 喊話器廣播距離 500 米規模；

② 自帶高清相機近年來，可實時查看現(xiàn)場情況講道理；

③ 喊話方向可操縱；

④ 實時喊話技術先進，低延遲更多的合作機會；

⑤ 支持預(yù)錄；

⑥ 支持快拆認為。

（5）ATC8000 雙光吊艙集 30 倍光學變焦相機及 25mm 熱成像相機于一體服務好，具有優(yōu)秀的成像質(zhì)量，即使在夜間環(huán)境反應能力，不需要輔助光源也能拍攝到清晰的圖像共謀發展，它擁有 30倍光學變焦，總像素高達 216 萬結構重塑，61°～2.3°視場角為視頻拍攝提供更廣闊的空間聽得懂，能將百米之外的景物清晰呈現(xiàn)在眼前，即使在最遠焦段也具有優(yōu)秀的穩(wěn)像效果高質量發展。熱成像相機搭載高性能 7-14 μm 波長非制冷焦平面探測器要落實好，多種色板模式可切換，具有優(yōu)秀的成像效果更默契了。結(jié)合專業(yè)的云臺控制技術(shù)先進技術，穩(wěn)像精度達±0.01°〔缓侠聿▌?？蓱?yīng)用于消防宣講手段、森林、監(jiān)控積極拓展新的領域、搜尋救援配套設備、環(huán)保等多個行業(yè)。

圖 6 ATC8000 雙波段相機吊艙

主要特點：

① 集 30 倍星光級光學變焦相機和紅外相機于一體相對開放；

② 支持智能跟蹤對外開放；

③ 畫中畫/單路視頻一鍵切換；

④ 單 IP 視頻輸出深入交流研討；

⑤ 三軸穩(wěn)像資料；

⑥ 的專用解耦姿態(tài)算法和高度優(yōu)化的伺服電機矢量控制算法；

⑦ 高達 5000 Hz 的控制頻率關註度；

⑧ ±0.01°的穩(wěn)像精度橫向協同；

⑨ 支持快拆。

（6）便攜式地面站集成了控制手柄敢於挑戰、大帶寬圖數(shù)一體數(shù)據(jù)鏈與 4G 數(shù)據(jù)鏈不斷創新，配合移動

設(shè)備預(yù)裝的地面站應(yīng)用程序，可實時操縱飛行器與飛行器所掛載的任務(wù)載荷設(shè)備提供了遵循，規(guī)

劃飛行任務(wù)參與水平，并查看云臺相機所拍攝的圖像大型。通過集成的 4G 數(shù)據(jù)鏈，可將飛行器數(shù)

據(jù)和圖像實時傳送至云端及后臺指揮中心明確相關要求。便攜式地面站提供了人性化的操作界面重要意義，

可極大降低飛行任務(wù)的復雜度。

主要特點：

① 實時顯示飛行器位置坐標深化涉外、姿態(tài)體系、電池電壓等數(shù)據(jù)；

② 實時顯示云臺相機拍攝的高清圖像開展試點；

③ 遙控遙測及圖像傳輸距離最遠可達 10 km（無線電通視條件下）攜手共進；

④ 支持自動起飛、自動降落充分發揮、自動返航高質量、自主巡航及收放起落架（需飛行器支持）等快捷操作；

⑤ 支持航線規(guī)劃選擇適用，可編輯 200 個航點機構；

⑥ 支持美國手、日本手等 4 種搖桿操縱模式交流；

⑦ 支持通過 4G 連接專網(wǎng)；

配合無人飛行器遠程管控系統(tǒng)提供堅實支撐，可在任意聯(lián)網(wǎng)電腦上遠程監(jiān)控飛行器還不大，使后端指揮中心可實時了解現(xiàn)場信息。

1.2 方案軟件及配置

（1 ）云平臺與指揮調(diào)度系統(tǒng)

云平臺主要特點：

① 支持靈活的賬戶管理信息化技術。一臺電腦發揮作用、一個賬戶可同時管理多架無人機。

② 支持遠程監(jiān)控無人機拍攝的視頻逐步顯現、下載照片銘記囑托，實時掌握現(xiàn)場狀況。

③ 支持遠程監(jiān)控無人機飛行狀態(tài)自動化裝置、健康狀態(tài)示範。

④ 支持遠程發(fā)指令給無人機，控制無人機自動起降有很大提升空間、自動巡航運行好，在線編輯航線，真正實現(xiàn)無需現(xiàn)場飛行操作員可能性更大。

⑤ 支持云端存儲任務(wù)航線部署安排，再次執(zhí)行時可直接調(diào)取。實現(xiàn)重復任務(wù)的規(guī)范化技術、自動化推廣開來、簡易化推動。

⑥ 支持遠程控制相機載荷、遠程喊話資源配置、遠程拋投信息。

⑦ 云端可存儲視頻、照片相互融合、飛行數(shù)據(jù)首要任務，方便日后調(diào)取查看與分析。

（2）云服務(wù)器配置

服務(wù)器可以選擇搭載本地單位的服務(wù)器上或者云服務(wù)器上更加完善。

1.6 作業(yè)流程

（1）現(xiàn)場勘查

班瑪縣隸屬果洛藏族自治州形式，地處自治州的東南部，大渡河上游支撐作用，位于東經(jīng)99°45´~101°14´日漸深入，北緯 32°27´~33°18´，東南部與四川省阿壩同時、壤塘互動式宣講、色達縣接壤，西部與四川省色達縣和州屬達日縣為鄰模式，北部與州屬久治縣相連自動化。東西長約 137 公里，南北寬約 96 公里高品質。最東邊為東經(jīng) 101°14'不折不扣，最南為北緯 32°27´，最西面為東經(jīng) 99°45´資源優勢，最北面為北緯 33°18´高效利用。

通過勘查該區(qū)域內(nèi)需要布設(shè)中繼站才可完成無人機的視頻回傳。

（2）規(guī)劃航線

將林區(qū)的區(qū)域進行任務(wù)劃分估算，并對劃分的區(qū)域進行航線的規(guī)劃講理論。可以提前完成規(guī)劃不要畏懼，等到現(xiàn)場后直接導入無人機中進行外業(yè)飛行服務為一體。

（ 3 ）外業(yè)飛行數(shù)據(jù)采集

（4）內(nèi)業(yè)處理提交成果

① 定期對林區(qū)進行無人機巡檢，實時將巡檢結(jié)果圖傳回指揮大廳逐漸顯現，便于指揮人員實時指導巡檢工作要落實好；

② 通過分析無人機的巡檢結(jié)果分析出林區(qū)林業(yè)資源分布情況，了解林區(qū)的資源分布情況更默契了，并分析樹木的類型劃分書易燃區(qū)域進行重點監(jiān)控先進技術；

③ 針對大面積的林業(yè)使用無人機巡檢可以獲取林區(qū)內(nèi)樹木的病蟲災(zāi)害情況，可以監(jiān)視是否有偷盜伐木的情況不合理波動；

④ 火災(zāi)發(fā)生時進行巡查宣講手段，配置熱紅外傳感器可以對火點進行精準定位重要工具，便于后方防火指揮部制定有關(guān)方案。

圖13 GA900FX采用的固定翼油電混合垂直起降無人機配套設備，飛行時間可長達8小時