時間：2023-04-06 18:46:54
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1.經濟發展的需求
民用直升機在促進經濟發展的過程中占據著重要的位置，尤其是對于農林作業和工業作業而言。農林航空包括護林防火、播種和病蟲害防治等，對于改善農、林、牧、漁業的作業方式，提高勞動生產率，加快實現農業現代化可以起到很大的推動作用。隨著我國糧食安全問題的重要性日漸突出和對生態環境的重視，農林作業航空必將有進一步的發展。工業航空包括水利建設、鐵路建設、石油開發、輸油輸氣管線的建設和維護等，在開發早期的土地資源調查中，工業航空是必不可少的。直升機是工業航空使用極多的一種航空器。例如，在海上石油開發過程中，相比船舶運輸，直升機既安全又快捷，近海油田開采使用的直升機數量占民用直升機總數的1/5左右。
2.城市建設的需求
直升機與城市建設息息相關，直升機可以在各種復雜空間內暢通無阻的飛行，作為空中機動平臺和作業工具，直升機將為城市資源的優化和整合提供新方法、增加新維度、提高資源的利用效率。
3.公共服務的需求
為社會提供良好的公共服務是服務型政府的重要職能，也是改善社會管理的重要內容，公共服務領域將成為直升機應用的新領域。直升機在治安管理、城市消防、應急救援、醫療急救等社會公益領域都能發揮重要的作用，目前已經有一些城市開始啟用直升機參與公共服務。隨著低空空域管制放寬，將有更多的直升機投入應用，未來20年內全國的應用數量將會突破1000架。
4.航空旅游和航空運動的需求
據統計，世界上有1000多家通用航空公司正在開展空中游覽和航空旅游業務，直升機帶動了旅游產業的發展。目前，全世界大約有45%的通用航空飛行小時數是由航空旅游產生的。航空體育運動不僅可以為國防服務，為國家培養航空后備隊，而且隨著私用飛機駕照培訓正在逐漸興起，這一領域還會成為通用航空產業新的突破點。
二、民用直升機產業鏈分析
民用直升機產業屬于高關聯行業，具有高技術、高附加值、高風險、高效益等產業特征，對拉動內需及提高人民生活水平都大有裨益。民用直升機產業鏈一般可分為3大部分：飛機制造、企業運營及支撐運營的基礎設施和服務業。直升機制造包括飛機研發、總體設計、零部件加工、發動機與機載設備研發生產、飛機總裝及交付試飛；直升機企業運營包括使用直升機進行各種類型的飛行；飛行服務保障包括機場、飛機維護與修理、油料儲運、航材儲備與供應、航務服務、導航設施與空管指揮等。在經濟全球化背景下，直升機產業逐漸成為全球性產業，形成了各個環節在不同區域集聚發展的分工網絡。雖然我國民用直升機產業正在形成完整的產業鏈條，但在國外通用航空產業的巨大沖擊下，產業內競爭劇烈，產業環境不容樂觀。以直升機制造業為例，我國直升機制造業主要以轉包生產的方式為全球整機制造商和結構件制造商提供初級零部件產品，從事低技術的加工和組裝。產品附加值低，設計和研發能力弱，投入與創新不足，嚴重依賴國外的核心技術和關鍵產品，導致我國飛機制造業在全球價值鏈中處于被動從屬地位和價值鏈的低端。隨著我國通用航空市場的發展、成熟與完善，建立以飛機制造為中心，圍繞飛機制造進行配套生產、提供服務的園區發展模式，將成為未來發展的一種趨勢。研發制造、通航運營、客戶培訓、服務保障是直升機產業鏈的4個核心環節。民用直升機產業的未來發展特征是通航發展，基礎設施先行；運營托管，導入市場需求；維修培訓，促進產業發展；飛機制造，由外而內、先部件后整機。
三、民用直升機市場的發展不足
雖然當前我國通用航空業日益受到關注，民用直升機產業也有了不小的發展，但由于發展環境受限、行業自身成長缺陷及消費觀念落后等問題，民用直升機的發展現狀相對于經濟社會發展的需求還嚴重滯后。
1.發展規模不足
目前，我國通用航空但與國外相比差距仍舊較大。目前全世界大約有私人飛機30余萬架，其中2/3在美國，中國的私人飛機只有200架左右，數量很少。以民用直升機為例，美國有近3萬架直升機，俄羅斯直升機有3000多架，加拿大有1000多架，巴西也有500多架。截至2010年底，在中國民航注冊的直升機僅有206架，機型近30種。中國民用直升機擁有量不及世界民用直升機總數的1％，僅巴西圣保羅一個城市所擁有的民用直升機數量就超過中國的總和。
2.保障體系不完善
目前，我國民用直升機在基礎設施、空域管理、人力資源、產品服務能力等方面還存在諸多不足，尚未建立起配套齊全、運行良好、專業高效的民用直升機服務網絡。民用直升機訓練、轉場、作業等空域申請程序較為復雜，缺乏相應的機場和起降點，油料供給匱乏，行業整體人才和技術儲備薄弱。目前的城市規劃既沒有考慮到生產性的飛行需求，也沒有針對直升機起落和通航需要的配套設施進行規劃。在應急救援方面，缺乏配套服務體系和統一的指揮、管理與協調。與世界發達國家相比，我國還沒有建立專門的直升機搜救體系，一旦遇到突發事件，都是采取臨時緊急調用的辦法，不僅運行效率低，專業技術水平也差。同時，我國應急救援直升機數量有限，據統計，全國只有200架左右的民用直升機可用于應急救援，運行密度極低，是主要西方國家平均水平的1/25。
3.自主品牌缺乏
我國民用直升機機隊中九成以上是外國產直升機，，自主生產的直升機大都是軍用機，雖然現階段有了以AC系列為代表的一批民用直升機，但與世界先進水平相比尚有一定差距。在一些應急救援和突發危機管理中，目前民用直升機尚不能擔當此重任。例如，汶川地震后，我國政府緊急調用軍民用直升機154架飛赴災區，其中民用直升機只有42架，國產直升機只有14架，遠遠不能滿足日益增多的自然災害救援和社會應急管理的需要。
四、結論與政策性建議
改革開放以來，我國的通用航空事業雖然取得了不小的進步，但受發展環境、發展體制、發展理念、經營機制等諸多因素制約，發展明顯不足。近年來，在低空空域逐漸開放的政策環境下，我國通用航空存在較大的發展空間，根據中美航空合作項目（ACP）的研究，我國從2009年到2015年，通用航空的直接經濟效益可為50億～100億元，可提供3.3萬～6萬個就業機會；整個通用航空產業收益預期為140億～240億元，能提供13.2萬～24萬個就業機會。民用直升機作為通用航空的主要飛行工具，在國民經濟發展中的市場需求無疑是巨大的，但由于空域管理、保障體系等方面還不夠完善，相關產業技術基礎還不夠強大，核心技術還有所欠缺，我國民用直升機產業的發展面臨諸多困難。筆者認為，應從政策、制度、理念、保障體系等方面推動民用直升機產業的發展。
第一，對民用直升機產業政策進行頂層設計，加快直升機產業體系建設。目前我國通用航空正處于生長期，西方各大直升機制造公司已紛紛看上了中國的通用航空市場。在國際競爭日漸激烈的情形下，扶持國產直升機工業，提高國產直升機產出能力，加速發展具有自主知識產權的直升機產業已迫在眉睫。為此，需要制定相應的財稅、金融、投資、采購及土地使用等政策，推動行業資源優化整合，通過資本市場實現產業資源優化配置。
第二，建立適合低空空域開放和用戶特點的法規標準體系，完善低空空域使用許可制度，提高空管服務水平。借鑒通用航空發達國家的管理經驗，分析不同類別用戶需求和飛行活動的特點，提高空域資源利用率，以滿足低空開放環境下民用直升機的發展需要。
第三，加快服務保障基礎設施建設。強化直升機起降點、空管及油料保障設施設備的建設，做好通航機場網絡、空情雷達網絡和應急通信系統建設，增強直升機發展的服務保障供給能力。對于現有直升機專業人才培養的航空專業機構給予重點關注，從學科和實踐兩個層面加大扶持力度，加大直升機專業人才培養和研制經費投入，并逐步完善培養體系。
第四，將民用直升機的設計、生產、銷售及維修服務全面納入民航機的適航管理體制，建立完整、統一并與國際標準相銜接的標準體系，通過國際合作和轉包生產，引進西方項目管理的先進經驗。同時，針對我國高原山區較多的現狀，加快適合中國國情的民用直升機的研制。
通用航空是指除從事公共航空運輸（客運或貨運）以外的民用航空。通用航空具有機動靈活、快速高效等特點，作業項目覆蓋了農、林、牧、漁、工業、建筑、科研、交通、娛樂等多個行業，主要是在3000m以下空域飛行。通用航空的具體內容包羅萬象，我們熟知的通用航空有以下幾種：航空攝影、醫療救護、氣象探測、空中巡查、人工降水等。其他類型包括海洋監測，陸地及海上石油服務，飛機播種，空中施肥等。另外公務機飛機和私人飛機都屬于通用航空范疇之內。與地面交通類比，通用航空客比作出租車運營；民航公司可比作公交運輸。我國是農業大國，通用飛機的廣泛應用是發達國家農業現代化的一個重要方面。西部地區與資源優勢由于交通不便而長期得不到發揮，交通已成為制約西部地區經濟發展的瓶頸，西部大開發需要通用航空。據民航局預測顯示，預計未來5～10年，我國需要各類通用航空飛機10000到12000架，通用航空飛機數量的年均增長率將達到30%，通用航空及其帶動的產業將形成一萬億元人民幣以上的市場容量。隨著中國經濟的發展，公務飛行、商用飛行、空中游覽、私人駕照培訓，正受到越來越多人的青睞，在市場需求的推動下，通用航空服務的領域將出現快速的發展。在有這樣巨大發展前景的市場中，衛星通信的應用將是不可或缺的解決通信需求的方案之一，在面對挑戰同時，衛星通信只有抓住機遇努力滿足市場需求，創新開拓應用服務于這一領域。
二、民用航空使用頻率規劃
（Ku/Ka/L頻段可應用范圍）依據《中華人民共和國無線電頻率劃分規定》，民用航空無線電頻率使用和業務主要分為：1）制式無線電臺是指為確保航空器的安全，在制造完成時必須安裝在其上的無線電設備。2）非制式無線電臺是指制式無線電臺以外的無線電臺。如:機載客艙衛星通信電臺。3）航空移動業務是指在航空電臺和航空器電臺之間,或航空器電臺之間的一種移動業務。營救器電臺可參與此種業務；應急示位無線電信標電臺使用指定的遇險與應急也可參與此種業務。4）航空電臺是指用于航空移動業務的陸地電臺。在某些情況下，航空電臺也設在船舶或海面工作平臺上。衛星通信在民用航空應用中又主要劃分為駕駛艙（前艙）和客艙（后艙）。駕駛艙（前艙）通信需要高度完整性和快速響應的安全和正常通信，屬于衛星航空移動（R）業務，主要分為空中交通服務部門用于空中交通管制、飛行情報與報警的安全相關通信，以及航空器承運人進行的、會影響到空中運輸的安全、正常和效率的通信[航空運行管理控制通信（AOC）]。民航局《航空公司運行控制衛星通信實施方案》中推薦使用的衛星通信系統有海事衛星通信系統、銥星系統和Ku衛星系統?？团?后艙)通信是為航空承運人的私人通信[航空行政通信（ACC）]服務，以及公眾通信[航空旅客通信（APC）]。目前在國際上使用的客艙（后艙）通信系統主要有海事衛星通信系統、Ku衛星系統及Ka衛星系統。具體使用頻率規劃如表1所示。
三、民用航空的衛星通信網絡運營系統現狀
1.衛星網絡與資源目前國際民航駕駛艙（前艙）衛星通信多使用的是L和S頻段衛星通信系統，采用衛星移動通信使用的L、S頻段。而衛星移動通信系統的建設是一項復雜的系統工程，國內尚無自建的商用衛星移動通信系統投入運行。國內正在使用或準備使用的商用衛星移動通信系統都是由國外運營商提供的服務。國外商用衛星移動通信系統主要包括：海事衛星系統（Inmarsat）、銥星系統（Iridium）、全球星ICO系統（Globalstar）、亞洲蜂窩衛星系統（ACes）和Thuraya等。具體所用衛星移動通信系統具體所用頻率范圍如表2所示。在客艙（后艙）衛星通信應用方面，中國衛通集團公司目前擁有12顆在軌衛星，可以提供以覆蓋中國及周邊地區的Ku頻段衛星通信服務資源，并計劃在2015年，達到擁有15顆以上在軌衛星。在衛星頻率資源使用上將形成C、Ku與S、L、Ka頻段相結合，固定廣播通信衛星與移動廣播通信衛星結合，覆蓋范圍廣、用途多樣的衛星空間段資源體系。中國衛通現有運營在軌衛星情況如表3所示?？紤]到航空運輸飛行國際、國內航線的特點，從衛星資源的服務能力來看，尤其是至今我國沒有自主可管可控，用機駕駛艙（前艙）衛星通信的L和Ka頻段衛星網絡系統；即使是Ku頻段衛星，目前我國自主運營的衛星服務能力，不論是覆蓋范圍，還是軌道頻率資源，也遠遠不能適應滿足我國航空市場發展衛星通信需求。這既是對我國衛星通信運營服務提出的挑戰，更是開拓衛星通信服務業務的機遇和發展應用潛力。
2.用戶終端設備由于我國在這方面應用起步晚，再加上用于航空領域的準入門檻制約，目前用于駕駛艙（前艙）衛星通信的L頻段終端系統設備，以及用于后艙（客艙）衛星通信的Ku和Ka頻段終端系統設備，全部是由國外廠商提供，幾乎全面占領我國終端系統設備市場。民航飛機上衛星通信設備的制造門檻很高，除了要遵循現行技術標準，還要得到國際有關機構認可，為了國家信息安全的需要，國內廠商在這一領域還需要努力追趕，有所作為。駕駛艙（前艙）衛星通信的L頻段終端系統設備主要有：霍尼韋爾,柯林斯，泰雷斯公司等。后艙（客艙）衛星通信的Ku和Ka頻段終端系統設備主要有：Row44，Panasonic，GoGo，Aerosat等。后艙（客艙）衛星通信終端天線系統如圖4所示。的通信系統多數是高頻和甚高頻通信系統，衛星通信的應用多是使用銥星系統，海事衛星，Globalstar,Thuraya,ACeS等衛星系統，以及與這些衛星系統相配的L頻段在軌衛星系統的終端設備。駕駛艙（前艙）衛星通信終端設備如圖5所示。
3.網絡運營和用戶業務管控從國家戰略安全考慮，在航空運輸飛行網絡運營和用戶業務管控方面，更需要建立可管可控的航空衛星通信網絡運營和用戶業務管控系統。系統網絡運行管理主要是負責管理、監控和維護機載通信全系統，實時對全網系統涉及衛星、地面網絡和終端設備等工作狀態進行管理、監控，實時對運營網絡中業務用戶使用情況，進行本地或者遠程、監控、維護和計費結算等管理，對網絡運營和業務運營數據進行存儲、備份管理，對網絡運營中出現的包括衛星系統、終端設備和用戶使用等問題，進行實時分析排查，及時警示和問題預先發現等必要的日常維護，保障全網絡系統運行安全正常。民航衛星通信業務橫跨通信信息傳輸服務和民用航空飛行運輸服務，在相關系統設計規范、業務運營管理、設備準入等方面，必須同時滿足國家對民航飛行安全，信息通信網絡傳輸安全，信息內容安全和數據存儲安全規定要求。民航衛星通信涉及國家信息安全，有必要在網絡運營和用戶業務管控方面在滿足國家相關法規要求前提下，做到完全自主，實現業務運營可管可控。
四、結論
控制增穩的控制律設計,首先要滿足穩定性要求。設計實踐經驗表明,在線性設計階段,應力求留出足夠的幅值穩定裕量和相位裕量;從而使非線性設計和實際系統交付時,得以滿足6分貝幅值裕量和45°相位裕量的指標要求。具體設計指標如下。滾轉軸操縱具備滾轉角速度控制/傾斜角姿態保持響應類型,并具有自動轉彎協調能力。偏航角操縱具備常規的側滑角控制響應類型,而由側滑引起的滾轉趨勢可以通過副翼調節自動防御。荷蘭滾阻尼比大于0.5,滾轉角速度響應零點和荷蘭滾極點盡量對消,以提高乘坐品質。滾轉模態半衰期足夠小。
1.1基于滾轉角速率反饋副翼的控制方案
滾轉角速率反饋的主要目的是減少飛機滾轉性能隨飛行條件的變化?？梢栽谔岣邉臃€定性的同時,改善以致消除滾轉角速率振蕩引起的傾斜角振蕩,并在全包線內獲得良好的橫航向控制增穩能。
1.2基于側向過載或側滑角反饋控制方案
引入側向過載或側滑角反饋有利于提高荷蘭滾模態頻率。同時引入偏航角速率和側向過載反饋不僅可以補償航向靜安定度,而且有助于減小滾轉機動和側向擾動時的側向過載和側滑角。因此,在偏航通道和滾轉通道中分別引入滾轉角速率反饋和偏航角速率反饋可以增加相應通道的阻尼比,引入側滑角或側向過載反饋則可以增加系統靜穩定性,但同樣會減小系統阻尼。以上三種反饋控制方案的優、缺點總結于表1中。對于橫側向增穩來說,單獨引入角速率反饋、側向過載或側滑角反饋不會使系統有較理想的特性。由于滾轉和偏航運動的耦合關系,通常采用在副翼通道中引入滾轉角速率、側滑角、側向過載反饋、在方向舵通道中引入偏航角速率、側向過載、側滑角反饋的綜合增穩控制方案,如圖1所示。
(1)在滾轉通道中引入滾轉角速率反饋可以提高飛機的滾轉阻尼;在偏航通道中引入偏航角速率的負反饋,增大了荷蘭滾的阻尼比,實現了偏航阻尼的功能,從而改善了高空飛行時的航向阻尼和荷蘭滾阻尼特性。
(2)引入與副翼偏轉同極性的正反饋比例信號,可以減小側滑角,以實現自動協調轉彎。
(3)在偏航通道中引入側滑角的負反饋,可以增大航向運動的固有頻率,起到偏航增穩系統的功能。
(4)在副翼通道引入側滑角或側向過載信號,使副翼產生滾轉力矩以減小飛機過大的橫向靜穩定性導數,來改善飛機的滾擺比。
2民用飛機橫航向增穩系統設計與分析
對自然飛機的穩定性仿真可知,原系統滾轉阻尼、荷蘭滾阻尼、航向靜穩定性都不夠,荷蘭滾模態與滾轉模態之間存在嚴重耦合,造成系統響應振蕩劇烈,因此,為使系統具有較好的動態特性和穩定性,需要進行增穩控制。除了在航向通道中沒有引入與副翼偏轉同極性的正反饋比例信號,本文采用了圖1所示的增穩系統架構來進行控制律設計。常規控制律設計方法主要采用經典單回路頻域或根軌跡方法設計。當隨著民用飛機結構變得更加復雜,各運動模態之間的耦合更加密切,控制系統變得更加復雜,經常為多輸入多輸出系統,這些都使得常規的單回路設計方法難以完成相應的飛行控制設計。因此現代設計方法逐漸被應用到飛行控制系統設計中,如最優二次型設計方法、LQG/LTR方法、特征結構配置方法、非線性系統動態逆設計方法等。本文采用最優二次型設計方法對橫航向增穩控制律進行設計,該方法主要優點在于為了使性能代價函數最小化,所有控制增益能同時獲得。
3結語
1遙控多軸航拍系統的優勢
1.1飛行審批手續簡單
目前，我國對民用航空采取的是比較嚴格的管制措施，《中國人民共和國航空法》第七十四條規定：民用航空器在管制空域內進行飛行活動，應當取得空中交通管制單位的許可。這就要求任何單位或個人的飛行都需要向空中交通管制單位申報。不僅報批周期較長，而且對申報主題的資格限制也相當嚴格——一般單位或個人很難得到審批。相對而言，小型無人飛行具備體積小巧、飛行高度低、飛行速度慢等特點，在非特殊區域外飛行時，基本不需要審批。因此，使用小型無人飛行器進行航拍無疑具有得天獨厚的優勢。
1.2設計影視制作成本低廉
遙控多軸航拍系統在本質上屬于航空模型，所需要的設計方案、配件、耗材等在市場上隨處可見，購置便利。尤其是近年來迅速普及的遙控多軸飛行器，與傳統的固定翼飛機、直升機相比，具備整體設計簡單、電氣件一體化、機械結構堅固、影視制作過程簡單等突出特點，對影視制作者動手能力的要求亦較低，只需經過簡單培訓，初學者也能影視制作出簡單的遙控多軸飛行器。
1.3操作簡單不易失控
目前，遙控多軸航拍飛行器必備的飛行控制系統均內置有智能失控保護裝置，通過與GPS和遙控器交聯，能夠實時感知飛行器的飛行姿態，并做出反饋，精確調整各個發動機的功率，實現飛行器的平穩控制。另外，智能失控保護裝置還能確保飛行器在失去遙控信號的極端情況下，也能自動懸停，并在信號消失且無法恢復的情況下，精確找到起飛點，以事先確定的安全路線和高度自動降落，最大程度上避免飛行器的墜毀。
1.4飛行環境要求較低
多軸飛行器的體積優勢令其在起飛與降落環節對場地的要求極低。我單位配備的是國產大疆四軸飛行器，最小攜行狀態直徑約0.6m，工作狀態直徑約0.9m。通過測試，其最小安全起降面積不超過9m2，最低安全起飛高度不超過3米，最近安全遙控距離不超過2米，對航拍環境的要求極低，非常適合在樓宇、景區等人群聚集的地方使用。同時，由于多軸飛行器的姿態控制是通過改變發動機輸出功率來實現，在數字化飛行控制系統的調節下，能夠實現飛行姿態的精確控制，對復雜環境的適應能力更強。無論是在街道、立交橋等復雜開放環境，還是在車庫、展會等密閉環境中，均能實現有效控制，將一旦發生墜機后造成附帶危險的可能性降至最低。
2遙控多軸航拍系統的缺陷
2.1飛行范圍小、續航時間短
就動力源來說，與傳統的油機相比，電機的功率密度較大，達到最大輸出功率的時間較短，且體積和振動均較小，安裝方面，后期維護簡單。因此，絕大多數航空模型選擇使用電機作為動力源，多軸飛行器亦不例外。目前主流的多軸飛行器使用的多為無刷電機。但是，使用電機作為動力源則無法回避電池能量密度低的天生缺陷。與生物燃料相比，電池的能量密度較低，大約僅相當于汽油的1/30，持續輸出最大功率的時間太短。以目前我部使用的四軸飛行器來說，電池型號是雙天的XP50003GT-S，電壓11.1伏，容量5000毫安，最長持續飛行時間僅為8分鐘。出于安全考慮，持續飛行時間通?？刂圃?分鐘以內。在執行拍攝任務時，如此短的時間僅能滿足一個鏡頭的拍攝需要，如果需要反復拍攝的話，只能通過多次起降來實現，拍攝效率較低。
2.2飛行速度慢、特技動作少
就飛行原理來說，多軸飛行器的行進、平移和轉向所依靠的是不同槳葉之間的轉速差所產生的升力差。由于沒有配備專用的推進發動機，多軸飛行器的飛行速度較慢，在100米以上拍攝移動畫面時會出現速度不足的感覺，畫面出現長時間停滯不動的現象，缺少航拍縱覽全景的流動感，所以在廣袤空曠的地域進行長距離、快速航拍時不宜使用。此外，多軸飛行器的外露連接部件多，亦不適合在林地、灌木間做比較復雜的機動動作。
2.3飛行載荷小、抗風能力弱
多軸航拍系統的動力來自于電動機，雖然自身重量較小、提速較快，但冗余動力小，在提供正常飛行動力外，難以承載多余重量。就我部配備的多軸航拍系統來說，只能掛載重量不超過200克的GOPRO運動攝像機，且只能在4級風的情況下飛行，如果地形復雜，需要機動，則飛行條件還需要降低，一般不能超過2級風。
3如何更好地發揮遙控多軸航拍系統的作用
3.1做好前期籌劃，細節考慮周全
根據腳本制定周密的拍攝計劃方案，做到謀劃在先。在升空拍攝之前，要對拍攝范圍內的景物進行整體觀察和綜合分析，找出最能突出形象、氣質和品格的景物來，并根據影視拍攝連續性的特點，確定航拍線路、方位、高度和頻次等，形成連貫的攝制方案，爭取做到全局在胸，一次成功。
3.2統籌工作全局，突出航拍特點
飛行器在空中拍攝時應選擇大氣透明度高的天氣和時間。除非特殊需要，操作時盡量不要迎著陽光方向拍攝，防止鏡頭進光。飛行時注意事先查看拍攝路線上方的電線、樹枝或其他障礙物。在環拍景物時，注意合理設置遙控地面站，或采用地面車輛伴隨控制的方式，避免失控發生。
3.3靈活把握時機，提升拍攝效率
關鍵詞：光學測量，逆向工程，航空鈑金制造，測量分析
在先進的計算機輔助技術集成應用，逆向工程則是非常重要的一個例子，也能構成計算機集成制造系統的重要一個分支。當前的逆向工程主要則是體現出對于實物進行有效的逆向重構的過程，就是能進行相關的實物的CAD模型重構，以及能夠制造相關的 最終產品[1]。
對于數據測量來說，利用相關的測量方法以及設備，能夠用離散的幾何點來表示物體的表面形狀，通過有效的坐標來表示，通過相關的計算機信息技術，有效保證復雜曲面的制造、改進以及建?；顒印Ｋ?，能夠有效對于工件表表面的數據進行高效、高精度的采樣處理，這則是逆向工程的關鍵技術之一，也是最為基本且不可或缺的基本步驟，直接影響到測量數據以及最終模型的質量，影響工程的質量以及效率問題。
1 逆向設備的測量方法概述
當前，針對多種多樣的產品表面數據測量方法來說，具有不相同的測量原理。對于逆向工程測量過程中，應該注重測量方法選擇，因為，這將影響到測量本身的經濟性、速度以及精度，以及涉及到后續的數據類型和處理方式都存在不同。相應的零件表面以及測量探頭的接觸情況下，對于零件表面數據在逆向工程中的獲取方式，主要包括非接觸式以及接觸式兩種。接觸方式根據相應的測量探頭不同，則包括連續式以及觸發式兩種。在相應的非接觸式的原理中，可以看出，包括非光學式以及光學式[2]。其中，對于非光學式測量中，主要有層析法、超聲波法、MRI測量法和CT測量法；在光學式測量中，主要包括激光干涉法、計算機視覺法、結構光法、激光衍射法、三角形法等。
2光學測量系統及測量數據特征分析
2.1 ATOS&Tritop光學測量系統
經過分析，當前最為成熟的三維形狀測量方法則是結構光法，這也是典型的非接觸式測量方法，應用范圍非常廣泛，其中的典型代表則是ATOS測量系統。對于其ATOS掃描頭來說，主要包括兩個高分辨率的工業CCD相機以及相對應的光柵投影單元構成，通過有效的結構光測量，能夠讓一組具有相位信息的光柵條紋在光柵投影單元的幫助下，有效投影到側臉工件的表面。根據立體相機測量的原理，能夠實現高分辨率數碼相機的同步測量，這樣就能把物體的三維數據以及表面高密度在較短時間內獲取。通過相關的參考點拼接技術，能夠有效自動對齊相關的不同位置的測量數據，完成全部的掃描結果。
根據Tritop拍照測量定位系統來說，對于掃描大而復雜的零件情況下，為了能夠對于對象上的參考點能夠穩定地控制，在實際中，應該定義ATOS的坐標測量系統中，利用好Tritop參考點。
2.2測量數據特征分析
根據測量的數據進行分析，主要可以包括網格化點、散亂點以及有序點等三種類型。針對ATOS光學測量系統進行分析，其相應的測量數據就是具有散亂無序的特點。對于核磁共振成像、CT層法的得到的點云數據來說，在一系列的平行平面中分布相應的測量數據點，能夠通過小線段對于平面內距離最小的相關鄰接點進行順序連接，這樣就可以得到相應的平面一組三角數據。
3 光學測量系統ATOS&Tritop的應用思考與探索
3.1 在工裝制造中的應用分析
針對工裝成形的鈑金零件設計過程中，可能存在不符合要求的零件的表面質量以及幾何形狀等問題，這往往是由于零件存在間隙不當以及變形回彈的問題所致。要想讓準確的回彈角度在工裝上設計并不容易，而是經過在實踐中進行反復的處理才能達到滿意效果。另外，對于早期的工裝制造來說，往往都是通過有效的圖紙加工以及樣板加工而成，目前，這種方式已經被成熟的數控技術所代替。對于長期使用的工裝來說，存在一定的報廢以及磨損問題，這就涉及到應該正確應用逆向工程技術問題。針對光學測量系統ATOS&Tritop來說，其具有測量精度高、速度快、范圍廣的特點，所以，通過相應的光學測量系統，能夠對于把實物進行CAD數字模型的有效轉換具有明顯好處，能夠保證數控加工的有效性，進行有效的工裝處理。
3.2 光學測量系統在展開毛料中的應用
通過對于毛料的準確展開，能夠保證有效對于原材料的節省，使得修邊工作量大大減少，另外，還能有效保證具有一定的成形改善條件，從而，保證成形質量進一步大大提高。根據長期實踐和經驗，可以看出，針對形件的毛料形狀問題具有相關的不少研究，涉及到具體的很多算法，比如，分區計算法、滑移線法，就最近幾年還提出了相應的流體模擬法以及電模擬法等。上述這些方法具有不同的特點，也就是適應于不同的范圍，大多都是局限于平底飯金件。針對毛料外形計算，其中涉及到的因素眾多，但是，其中的對應的關系比較難以進行定量的把握。因此，對于毛料外形的精確計算就存在一定難度。應該充分利用計算機信息的快速發展，有效對于鈑金件進行毛料的計算都是通過應用程序完成。
但是，不可否認，利用計算機進行毛料展開計算具有一定的局限性，對于外形較為復雜、雙曲度比較高的零件則是不太適用。在實際的生產情況下，還以應該對于工裝過程中的零件進行有效校正工作。通過有效的光學測量系統ATOS，能夠保證計算機采集相應的校展件的外形輪廓數據，就是完成在數控下料機床的生產過程，保證有效使得零件的生產效率大大提高，明顯提升毛料質量。
4結束語
光學測量系統TOS&Tritop是當前進行逆向工程中較為成熟的有效進行點云采集的措施，能夠具備測量精度高、速度快、范圍大的特點，但是，也存在一定的不足之處，就是對于周圍環境要求較高，對于表面變化劇烈的物體、物體內部形狀則無法進行有效測量。
參考文獻：
