基于无人机的高层住宅最后“一百米”配送优化

针对城市高层住宅顾客对上门配送服务的需求，借助无人机停放平台，考虑包裹异质性以及无人机在不同配送阶段的精确能耗，构建以无人机飞行成本和能耗成本最小为目标，以无人机容量、电池组容量等为约束的高层住宅无人机上门配送模型，解决“垂直位置最后一百米配送”问题。基于此模型，设计带变邻域下降(VND)搜索的混合蚁群算法(HACO-VND)，引入4个算子进行变邻域下降搜索，为了提高算法的求解性能，提出两种局部搜索算子组合，根据顾客点数量使用不同的算子组合。实验结果表明，HACO-VND算法较CPLEX在求解精度与求解时间方面更优，特别是在大中型算例中表现出较佳性能。参数分析表明，高层住宅楼层数越多，无人机单次 飞行的能耗利用率越大，无人机容量与电池组容量共同对配送方案产生影响。为以后无人机送货上门服务方面的研究提供参考和思路。     

无人机在长江口整治建筑物维护观测中的应用

以DJI Phantom 4 RTK消费级无人机为例,获取了长江口整治建筑物的大量航拍影像,经内业处理制作了整治建筑物的数字正射图和三维高程模型产品,并结合野外检查点进行了精度评定,最后在数字产品的基础上分析了整治建筑物的现状及部分构件的沉降情况。应用结果表明:消费级无人机成果形式丰富,可发现整治建筑物局部损坏及较大沉降情况,可代替传统整治建筑物巡查方式,为整治建筑物维护工作提供参考依据。     

基于无人机遥感技术的航标监管控制技术

针对已有航标监管手段实时性差、效率低、局限性等问题,进行了航标监管有效控制的探索,采用无人机遥感技术、建立航标设备运行信息数据库并搭建可视化三维地理信息管理平台,最终形成了一套完整的无人机航标监视监测系统。经测试应用效果良好,对提高航标监管有重要意义。     

陆战场 ISR 无人机威胁分析及其评估模型研究

分析陆战场中情报、监视和侦察（IS R ）无人机的威胁影响因素及其特点,构建了IS R无人机威胁评估指标体系,利用遗传算法优化了BP神经网络评估模型,针对ISR无人机的威胁进行评估分级,仿真结果实际可行,为陆战场中无人机的编队模式和航路优化提供了可靠依据。     

UAV航测在水电站库容曲线复核地形测量中的应用

受施工的影响,在建水电站易导致库区周边泥沙输移和水土流失,经过长时间累积将造成库区的淤积并影响库容,后期会制约水电站建成后的健康运行、发电、防洪等。因此,本文以某在建水电站库容复核项目为例,开展无人机航测技术在水电站库容曲线复核中陆地地形测量的研究。实验结果表明基于无人机航测技术能够满足在建水电站库容曲线复核陆地大比例尺地形图测图需求,可为库容曲线复核、水电站淤积现状分析、复核修正库容曲线等工作提供基础数据保障。     

无人机辅助通信的联合功率分配和轨迹规划研究

为了提高系统传输性能和频谱利用效率,基于设备对设备直连通信系统的无人机辅助通信系统频谱共享规划,将无人机作为中继为远距离设备进行信息传输,提出了一种基于块坐标下降法的功率分配和轨迹优化算法,采用双凸差分规划研究固定无人机轨迹下的功率优化问题,提出了两步轨迹优化方法解决固定功率下的轨迹优化问题.该算法在满足信息因果约束,系统传输功率约束和无人机和地面点对点共存通信的约束下,最大化接收方的吞吐量.仿真结果表明：该算法在多种情况下均能具备有效性且能够有效优化接收方的吞吐量.     

倾斜摄影与BIM融合在大跨度拱桥可视化施工中的应用

BIM实景建模精度低一直是指导桥梁施工急需解决的难题。为顺利进行空间Y型钢箱肋拱桥施工并提高施工精准度和效率,以陕西省泾河大桥为研究对象,针对构件形式复杂、施工精度要求高的特点,融合BIM技术和倾斜摄影技术建立精细化、可视化模型,对桥梁施工进行全过程指导。结果表明：BIM技术应用可以较好地进行施工方案优化,利用BIM技术虚拟施工可以提前规避图纸问题,快速统计工程量,进行三维可视化技术交底;此外,利用BIM+智能建造技术提出基于BIM的三维动态吊装监测技术,完美解决了施工高精度要求;对无人机倾斜摄影与BIM技术进行多源异构数据结合,可显著提高施工方案编制信息获取效率与准确性。研究结果为复杂桥梁工程结构的高效精准施工提供重要参考和借鉴。     

一种基于无人机倾斜摄影的三维路网提取方法

三维路网是重要的基础地理信息数据,为了快速高效地获取包括路网在内的地表三维模型,可以采用无人机倾斜摄影技术,并设计相应的三维路网提取方法。在对无人机倾斜摄影三维模型、道路特性分析的基础上,提出一种基于无人机倾斜摄影的三维路网提取方法。首先,对无人机倾斜摄影和三维建模方法进行了分析,设计了针对三维路网提取的航空摄影策略和数据处理流程。分析了真实三维模型的构成,并结合道路在材质、形态等方面的特殊性提出了可用于道路提取的三维模型特征。然后,以三维模型中的三角面片为处理对象,开展了相关分割方法研究,消除存在混合地物的面片。利用支持向量机方法和面片的多种特征,进行了道路面片识别。最后,设计了道路面片三维连接方法和道路边缘三维修正方法,实现了面片间的连接以及道路边缘的有效修正。此外,还以北京某地区为例开展实际数据采集、三维建模和三维路网提取试验,介绍了倾斜摄影、控制点验证点数据采集以及三维模型的采集和生产过程;利用所提出的方法进行路网提取试验,得到了该区域的三维路网数据成果,并从定性和定量2个角度对成果进行评价。试验结果表明：所提出的方法可以有效地从倾斜摄影三维模型上提取路网信息,其平面和高程的精度均可满足一般导航等应用的要求。     

基于无人机倾斜摄影的桥梁三维建模研究

我国现役桥梁数量庞大,为保证桥梁运行安全,需对桥梁进行定期检查。针对桥梁后期维护检测,传统检测方法多采用人工现场调查法,主要是外观检测,工作繁复,效率较低,且存在视觉盲点。本文探讨了无人机作为一种新型工具,用于桥梁检测的研究进展及其用于桥梁检测中存在的桥底GPS信号不佳、钢结构桥梁易干扰无人机信号传输等缺点。阐述了通过无人机倾斜摄影测量来快速建立桥梁三维模型,从而构建桥梁地图的相关技术和方法,后期可通过三维模型来进行无人机桥梁病害检测的航线规划。并介绍了一个工程案例——南京某大桥的倾斜摄影三维建模。     

三维地面模型测量技术在水运工程中的应用

码头、航道等水运工程的三维设计、BIM设计需要更精细的、直观的、全覆盖的三维地面模型。利用多波束测深技术、无人机航测技术和三维激光扫描技术采集高精度的测量点云数据,基于AutoCAD、Civil 3D等软件平台,建立高精度、直观的三维地面模型的技术方案,结合工程实例进行论证分析。结果表明,从陆域到水域再到局部重点建构筑物三维测量内外业技术解决方案合理、效果显著,能较好地满足三维设计、BIM设计等要求,具有较高的应用和参考价值。