【背景】露天储煤场无人机自动盘煤系统由地面站系统、多旋翼无人机系统、数字图像采集系统和数据处理系统组成。下图为该系统示意。

 

　　地面站系统包括航迹规划模块、监控模块和手动操控模块。航迹规划模块用来规划无人机的飞行路径和图像采集地点。监控模块监控无人机的飞行状态，包括飞行速度、飞行高度、GPS信号强度等。手动操控模块用来手动操控无人机。

 

　　多旋翼无人机系统包括无人机机体模块、无人机动力模块、飞行控制器模块和GPS模块。无人机机体模块采用碳纤维材料制作，并采用四旋翼结构。无人机动力模块采用防水防尘电动机，防护等级为IP56，使得无人机能够在露天储煤场全天候飞行。飞行控制模块通过控制4个旋翼的转速来调节无人机的飞行状态。多旋翼无人机系统搭载高精度GPS定位模块，精确定位无人机三维位置。

 

　　数字图像采集系统包括4K高清相机、图像信息融合模块和相机云台模块。露天储煤场无人机自动盘煤系统通过多旋翼无人机搭载的4K高清摄像头获取储煤场的图像，再通过图像信息融合模块将获取图像时的GPS三维信息融合到图像中。通过相机云台模块减小无人机的震动和飞行姿态变化对4K高清相机的影响。

 

　　数据处理系统包括三维重构模块和体积计算模块，三维重构模块通过4K高清相机获取的图像重构出露天储煤场的三维模型。体积计算模块通过获取图像时记录的GPS信息计算出三维模型的体积，从而计算出煤堆体积。

 

 

【来源】程健，祖丰收，王东伟，等.露天储煤场无人机自动盘煤系统研究[J].煤炭科学技术,2016,44(5)：160-165.