不同类型无人机在新疆南疆地区进行自然资源调查效果的对比研究

李磊 张涛 王玉红 赵亮 李鹏飞 吴春伟 葛浩 陈德本

（①新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第三地质大队 库尔勒841000②新疆则泰盛业电子科技发展有限公司 乌鲁木齐830000③巴州新矿测绘有限责任公司 库尔勒 841000）

0 引言

无人机全称“无人驾驶飞行器”，利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。它涉及传感器技术、通信技术、信息处理技术、智能控制技术以及航空动力推进技术等，是信息时代高技术含量的产物。随着无人机技术的发展，无人机已经涉足影视制作、农业植物保护、地质勘查、电力检查、测绘、安全、后勤、医疗、外卖等领域。随着科技的发展，无人机将会应用到越来越多的场景中，发展势头不可阻挡。

1 研究的目的

南疆地区是国家深度贫困地区之一，地广人稀，地质勘查、自然环境调查较为困难，脱贫攻坚、乡村振兴任务艰巨，近年来随着无人机技术的发展，我们也将无人机航空摄影技术在南疆地区开展自然资源相关的应用，提升了自然资源综合调查效率。但目前无人机种类较多，很难一种无人机就满足自然资源环境调查所有场景的应用。比如：目前市场上大型的油机，适合大面积长航时的飞行，但是对于高海拔区域作业较为困难；市场上小型电机，很难满足长航时，大范围的作业，但是可以满足各类海拔的需求，针对于南疆地区的自然环境和工作情况，作者对目前主流无人机性能和实际飞行情况进行了对比研究，便于大家参考。

2 飞行区的选择

本次飞行区均在新疆南疆地区，共选取了6个典型的工作区，阿尔金山3个区，昆仑山3个区，其中克州1 个飞行区，和田3 个飞行区，阿尔金山2 个飞行区，调查类型包含了地质勘查、航空摄影测量、地质灾害调查、勘界立标航拍，航测飞行使用了电机和油机两种，飞行高度2880 米至6570 米不等，分别是克州马尔坎苏锰矿、阿尔金山卡鲁巧卡一带、阿尔金山鸭子达坂、和田策勒县恰哈乡介格塔勒村、和田策勒县恰哈乡介格塔勒村、和田民丰县黑石北湖。

3 无人机的选择

针对在南疆地区所选的6个典型的工作区，本次也分别选取了6 个不同类型的无人机，选取电机4架，型号分别为御1Pro、精灵4RTK、M600 Pro、横空6；选取油机2架，分别是纵横CW-20、CW-30。

御1Pro 无人机，电机，四旋翼小型无人机，重量轻，方便携带；精灵4RTK 无人机，电机，四旋翼无人机，自带地面站，可进行航线规划，重量一般，不太方便携带；M600Pro 无人机，八旋翼，重量较重，属于大型多旋翼无人机，可以更换负载，不易携带；横空6，电机，是一款固定翼无人机，可进行高海拔作业飞行。

CW-20 无人机是成都纵横出的一款油机，续航时间较长，只能进行较低海拔飞行，载重相对较轻，只能搭载单镜头相机；CW-30无人机，也是成都纵横出的一款油机，续航时间较长，也只能进行较低海拔飞行，载重相对较重，能搭载5拼相机，开展倾斜摄影工作。

4 巡航高度对比

根据所选的工作区域，针对调查的类型，选取了不同类型的无人机，进行了相应的工作，实测了各类型无人机的巡航高度，整理成如表1，方便对比。

表1 不同区域不同类型无人机最大巡航高度对比表

针对克州马尔坎苏锰矿、阿尔金山卡鲁巧卡一带开展了地质勘查的无人机航测工作，两个区海拔均较高，卡鲁巧卡用油机CW-20 作业，搭载单目相机，由于是油机，工作区海拔较高，并没有很好的完成该项目的任务，在马尔坎苏锰矿，改用电机横空6，最高巡航高度到达了6570 米，解决了高海拔油动无人机缺氧的问题，很好的完成了任务。在策勒县开展了2 处地质灾害调查的无人机航测，分别使用了CW-30 无人机和M600Pro 无人机，CW-30 是油动固定翼无人机，无人机负载大，搭载5拼相机，进行三维倾斜摄影工作，效率极高，但是实测最大巡航高度只有2979米，只能在山前丘陵区开展工作；M600Pro无人机，搭载3 拼相机，进行三维倾斜摄影作业，负载小，续航短，实测巡航高度最大只有2880 米，不适合大面积作业。在民丰县黑石北湖一带的藏北区域，使用精灵4RTK 无人机进行取土场和砂石料厂的航测工作，无人机实测最大巡航高度达到了5337米，且不是极限高度，针对于地质项目的小型矿山，使用该无人机效率非常高，便于携带，便于使用，不受海拔限制。

5 结论建议

本次对比研究工作，选择了南疆有代表性的阿尔金山、昆仑山、藏北的低、中、高海拔区作为试验点，并进行了实地的地质勘查、地质灾害调查、勘界航拍、航空摄影测量的工作，认为大型油机不适合南疆地区的山区作业，仅适合于丘陵区、平原区、盆地区作业。在地质勘查、地质灾害调查中，一定要选取具有高海拔、长航时的电机开展工作，对于零星的勘查工作，选区方便携带的小型无人机，可满足高海拔、易携带的需求，提高工作效率。在南疆地区，不建议购买大型多旋翼无人机（电机）开展工作，不易携带，工作效率低，续航短，巡航高度低，都制约了其在南疆的使用。