空間勘探無人機操作規(guī)程一、概述

空間勘探無人機是一種用于地質(zhì)、環(huán)境、資源等領(lǐng)域的專業(yè)飛行器，具有高效、靈活、安全的探測能力。本規(guī)程旨在規(guī)范空間勘探無人機的操作流程，確保飛行安全、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，并延長設(shè)備使用壽命。操作人員需經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，熟悉設(shè)備性能及飛行環(huán)境，嚴(yán)格遵守本規(guī)程執(zhí)行任務(wù)。

二、操作準(zhǔn)備

（一）設(shè)備檢查

1.檢查無人機機身是否完好，無損傷或變形。

2.檢查電池電量是否充足，建議充滿電后使用。

3.檢查傳感器、攝像頭等附件是否牢固安裝。

4.檢查數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備是否正常連接。

（二）環(huán)境評估

1.選擇風(fēng)力小于3級、能見度大于5公里的天氣條件。

2.避開電磁干擾區(qū)域、強磁場及高溫環(huán)境。

3.確認飛行區(qū)域無障礙物、低空空域占用情況。

（三）系統(tǒng)測試

1.啟動機器人，檢查控制面板顯示是否正常。

2.進行地面測試，驗證遙控器與無人機的連接穩(wěn)定性。

3.執(zhí)行預(yù)檢程序，確保所有系統(tǒng)功能正常。

三、飛行操作

（一）起飛流程

1.選擇平坦開闊地帶作為起降點。

2.確認無人機電量顯示正常，遙控器電量充足。

3.按下起飛鍵，觀察無人機是否平穩(wěn)升空。

4.升空后保持5米高度，進行初步姿態(tài)調(diào)整。

（二）巡航作業(yè)

1.設(shè)定目標(biāo)區(qū)域，規(guī)劃飛行路線。

2.保持10-20米高度，勻速飛行以獲取高質(zhì)量數(shù)據(jù)。

3.通過遙控器實時監(jiān)控傳感器狀態(tài)，調(diào)整飛行參數(shù)。

4.定期記錄飛行日志，包括時間、地點、數(shù)據(jù)采集情況等。

（三）降落流程

1.減小飛行高度，保持水平姿態(tài)接近地面。

2.觀察降落區(qū)域是否平整，避免碰撞障礙物。

3.確認安全后，執(zhí)行降落指令，等待無人機自主降落。

4.取下無人機后，檢查設(shè)備狀態(tài)并關(guān)閉系統(tǒng)。

四、數(shù)據(jù)采集與傳輸

（一）數(shù)據(jù)采集

1.根據(jù)任務(wù)需求調(diào)整傳感器參數(shù)，如分辨率、采集頻率等。

2.確認數(shù)據(jù)存儲空間充足，避免采集過程中存儲滿。

3.實時監(jiān)控數(shù)據(jù)質(zhì)量，必要時重新采集異常區(qū)域。

（二）數(shù)據(jù)傳輸

1.無人機返航后，連接地面站設(shè)備。

2.執(zhí)行數(shù)據(jù)導(dǎo)出命令，將采集的數(shù)據(jù)傳輸至電腦。

3.檢查數(shù)據(jù)完整性，確保無丟失或損壞。

4.整理數(shù)據(jù)并生成報告，標(biāo)注采集時間與位置信息。

五、安全注意事項

（一）飛行限制

1.嚴(yán)禁在人口密集區(qū)或禁飛區(qū)域飛行。

2.避開電力設(shè)施、通信基站等敏感區(qū)域。

3.如遇惡劣天氣（如雷暴、大風(fēng)），立即停止飛行。

（二）應(yīng)急處理

1.若無人機信號中斷，立即啟動緊急返航程序。

2.如遇設(shè)備故障，及時記錄故障現(xiàn)象并停止作業(yè)。

3.飛行結(jié)束后，對無人機進行全面檢查并報告異常情況。

六、設(shè)備維護

（一）日常維護

1.每次飛行后清潔無人機機身及傳感器表面。

2.檢查電池充放電情況，避免過充或過放。

3.存放于干燥、通風(fēng)的專用庫房內(nèi)。

（二）定期保養(yǎng)

1.每月進行一次系統(tǒng)校準(zhǔn)，確保傳感器精度。

2.檢查電機、螺旋槳等機械部件是否磨損。

3.更新軟件至最新版本，修復(fù)已知漏洞。

七、操作總結(jié)

1.飛行結(jié)束后填寫操作記錄表，包括飛行時長、數(shù)據(jù)量等關(guān)鍵信息。

2.分析采集數(shù)據(jù)的有效性，總結(jié)操作中的經(jīng)驗與問題。

3.對操作人員及設(shè)備進行評估，提出改進建議。

**一、概述**

空間勘探無人機是一種用于地質(zhì)、環(huán)境、資源等領(lǐng)域的專業(yè)飛行器，具有高效、靈活、安全的探測能力。本規(guī)程旨在規(guī)范空間勘探無人機的操作流程，確保飛行安全、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，并延長設(shè)備使用壽命。操作人員需經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，熟悉設(shè)備性能及飛行環(huán)境，嚴(yán)格遵守本規(guī)程執(zhí)行任務(wù)。

空間勘探無人機的典型配置包括：多旋翼或固定翼平臺、高精度GPS/RTK定位系統(tǒng)、多種傳感器（如可見光相機、熱紅外相機、多光譜相機、激光雷達LiDAR、磁力計等）、數(shù)據(jù)存儲單元、以及地面控制站（GCS）通信系統(tǒng)。其應(yīng)用場景涵蓋地形測繪、礦產(chǎn)資源勘探、環(huán)境監(jiān)測、災(zāi)害評估、線路巡檢等。本規(guī)程將涵蓋從設(shè)備準(zhǔn)備到飛行結(jié)束、再到數(shù)據(jù)處理和設(shè)備維護的完整流程，確保操作的科學(xué)性和規(guī)范性。

**二、操作準(zhǔn)備**

（一）設(shè)備檢查

1.**機身檢查**：

(1)目視檢查無人機外殼、機臂、云臺等部件，確認無可見損傷、裂紋或變形。

(2)檢查各連接件（如螺栓、卡扣）是否緊固，線纜是否完好、無裸露或擠壓。

(3)對于多旋翼無人機，檢查槳葉是否對稱、無破損、安裝牢固，槳距是否標(biāo)準(zhǔn)。

(4)對于固定翼無人機，檢查機翼連接、翼尖裝置是否安全，起落架是否正常。

2.**動力系統(tǒng)檢查**：

(1)檢查電機是否運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無異響或抖動。

(2)檢查螺旋槳（或槳葉）安裝方向是否正確，緊固件是否牢固。

3.**傳感器檢查**：

(1)確認傳感器（如相機、LiDAR、磁力計）已正確安裝并固定。

(2)檢查傳感器鏡頭是否清潔、無劃痕、無遮擋，光學(xué)路徑是否通暢。

(3)連接傳感器時，確保接口匹配，線纜連接可靠。

4.**電池檢查**：

(1)檢查電池外觀是否完好，無鼓包、漏液或變形。

(2)在地面站或?qū)Ｓ迷O(shè)備上檢查電池電壓、容量、內(nèi)阻等參數(shù)是否在正常范圍內(nèi)（例如，標(biāo)稱電壓為11.1V-14.8V，容量偏差不超過±5%）。

(3)確認電池已充滿電，或至少保證單次飛行所需電量（參考設(shè)備手冊，一般單塊電池可支持20-50分鐘飛行，取決于載荷和氣象條件）。

(4)檢查電池與無人機的連接接口是否清潔、無腐蝕。

5.**遙控器與地面站檢查**：

(1)檢查遙控器電池電量，確保充足。

(2)檢查遙控器與無人機之間的無線連接是否正常（如數(shù)傳鏈路信號強度）。

(3)檢查地面站軟件是否為最新版本，數(shù)據(jù)庫是否更新。

(4)連接存儲設(shè)備（如移動硬盤、SD卡），確保其容量足夠并工作正常。

（二）環(huán)境評估

1.**氣象條件評估**：

(1)查詢目標(biāo)區(qū)域天氣預(yù)報，重點關(guān)注風(fēng)速、風(fēng)向、能見度、氣溫、降水等指標(biāo)。

(2)風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)：一般要求風(fēng)速低于3-5米/秒，具體參考設(shè)備手冊。強風(fēng)會嚴(yán)重影響飛行穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)質(zhì)量。

(3)能見度要求：建議不低于5公里，低能見度會增加導(dǎo)航難度和碰撞風(fēng)險。

(4)氣溫范圍：確保在設(shè)備工作溫度區(qū)間內(nèi)（通常-10℃至40℃）。極端溫度可能影響電池性能和電子元件。

(5)避免在雷雨、濃霧、沙塵等惡劣天氣下飛行。

2.**空域與地理環(huán)境勘察**：

(1)目標(biāo)區(qū)域選擇：選擇地質(zhì)特征明顯、無高大障礙物（如電線桿、獨立樹木）的區(qū)域作為起降點。

(2)地形地貌分析：了解區(qū)域地形起伏、坡度、植被覆蓋情況，規(guī)劃飛行高度和航線以獲取最佳數(shù)據(jù)。

(3)障礙物排查：使用地圖或無人機自帶相機初步排查空中和地面障礙物，規(guī)劃繞行路線或避讓區(qū)域。

(4)光照條件評估：對于光學(xué)成像任務(wù)，選擇光照充足的時間段（如日出后或日落前1小時），避免陽光直射或逆光拍攝導(dǎo)致圖像過曝或欠曝。

（三）系統(tǒng)測試

1.**地面站啟動與配置**：

(1)打開地面站電源，啟動相關(guān)軟件（如飛行控制軟件、數(shù)據(jù)采集軟件）。

(2)進入設(shè)置界面，選擇正確的無人機型號、通信頻率、圖傳模式等參數(shù)。

(3)連接遙控器、電池、存儲設(shè)備，確認設(shè)備識別正常。

2.**無人機自檢**：

(1)將無人機連接至遙控器，執(zhí)行自檢程序。觀察屏幕顯示，確認飛控系統(tǒng)、電機、傳感器等狀態(tài)正常（如顯示“自檢通過”或類似提示）。

(2)檢查無人機是否響應(yīng)遙控器的基本控制指令（如油門遙控、方向遙控）。

3.**遙控器與無人機聯(lián)動測試**：

(1)在安全場地（如空曠的草地或操場），執(zhí)行起飛、懸停、簡單移動（前進、后退、左移、右移）和降落操作，確認控制響應(yīng)靈敏、無人機姿態(tài)穩(wěn)定。

(2)測試圖傳功能，觀察實時畫面是否清晰、延遲是否在可接受范圍內(nèi)（如低于1秒）。

(3)如配備RTK功能，進行RTK初始化測試，確認定位精度是否滿足任務(wù)要求（如平面精度優(yōu)于2cm，高程精度優(yōu)于5cm）。

4.**傳感器預(yù)熱與測試**：

(1)對于需要預(yù)熱的光學(xué)相機或熱紅外相機，啟動傳感器并等待其達到工作溫度（如5-10分鐘）。

(2)進行短時飛行或地面拍攝測試，檢查傳感器能否正常采集數(shù)據(jù)，圖像/數(shù)據(jù)質(zhì)量是否達標(biāo)（如曝光正確、色彩正常、無異常噪聲）。

**三、飛行操作**

（一）起飛流程

1.**場地準(zhǔn)備**：

(1)選擇平坦、開闊、無障礙物的起降場地，面積建議不小于無人機最大翼展或占地面積的1.5倍。

(2)清理起降區(qū)域內(nèi)的碎石、雜物，確保地面堅實。

(3)遠離人群、車輛及其他飛行器活動區(qū)域。

2.**最后檢查**：

(1)再次確認無人機電量、遙控器電量、存儲設(shè)備均已就緒。

(2)確認地面站軟件狀態(tài)正常，航線規(guī)劃已完成（如需自動飛行）。

(3)檢查天氣情況是否變化。

3.**執(zhí)行起飛**：

(1)站在無人機正前方或指定安全位置（根據(jù)設(shè)備手冊建議），保持身體與無人機保持安全距離（建議5米以上）。

(2)按下遙控器上的“起飛”按鈕，觀察無人機是否平穩(wěn)垂直升空。

(3)無人機離地后，保持微弱抬頭姿態(tài)，緩慢升至安全懸停高度（如5-10米）。

(4)懸停穩(wěn)定后，觀察飛行狀態(tài)指示燈、圖傳畫面，確認一切正常。

（二）巡航作業(yè)

1.**航線規(guī)劃與設(shè)置**：

(1)在地面站軟件中導(dǎo)入目標(biāo)區(qū)域地圖或設(shè)置飛行區(qū)域邊界。

(2)根據(jù)任務(wù)需求（如測繪精度、覆蓋范圍、傳感器類型）設(shè)定飛行參數(shù)：

-飛行高度（如10-50米，取決于傳感器視場角和地面分辨率要求）。

-相機曝光參數(shù)（如快門速度、光圈、ISO，需根據(jù)光照條件手動或自動設(shè)置）。

-航線間距（如10-50%傳感器視場角，確保重疊覆蓋）。

-航線傾角（如0-90度，垂直航線用于測繪，傾斜航線用于三維建模）。

(3)設(shè)定返航點為當(dāng)前位置或預(yù)設(shè)的安全點，確保GPS定位可靠。

(4)檢查并保存航線計劃，確認所有參數(shù)設(shè)置無誤。

2.**執(zhí)行飛行**：

(1)啟動自動飛行模式（如“自主飛行”、“航線飛行”），無人機將按照預(yù)設(shè)航線自主飛行。

(2)操作員需持續(xù)監(jiān)控?zé)o人機狀態(tài)：

-通過圖傳畫面觀察飛行軌跡是否偏離航線。

-關(guān)注電量顯示，預(yù)留至少20-30%的電量用于返航和應(yīng)急情況（例如，電量低于20%時，應(yīng)立即執(zhí)行手動返航）。

-檢查傳感器數(shù)據(jù)實時采集情況，如相機拍攝進度、LiDAR點云輸出等。

(3)如遇突發(fā)情況（如信號丟失、低電量、設(shè)備故障報警），立即切換至手動控制模式，執(zhí)行應(yīng)急操作（詳見第五部分）。

3.**數(shù)據(jù)采集監(jiān)控**：

(1)實時檢查采集數(shù)據(jù)的預(yù)覽畫面或直方圖，確保圖像質(zhì)量滿足要求（如無過度曝光或欠曝光）。

(2)對于多傳感器任務(wù)，確認各傳感器數(shù)據(jù)同步采集正常。

(3)如需調(diào)整參數(shù)（如曝光補償），在保證飛行安全的前提下進行，并記錄調(diào)整內(nèi)容。

4.**動態(tài)調(diào)整與干預(yù)**：

(1)如發(fā)現(xiàn)航線規(guī)劃不合理或遇到未預(yù)料障礙物，可暫時中斷自動飛行，切換至手動模式進行規(guī)避或調(diào)整航線。

(2)遇到光照劇烈變化（如進入陰影區(qū)），及時調(diào)整相機參數(shù)或調(diào)整飛行位置。

（三）降落流程

1.**準(zhǔn)備返航**：

(1)確認任務(wù)完成或出現(xiàn)異常情況，執(zhí)行“返航”指令（手動或自動）。

(2)無人機將根據(jù)預(yù)設(shè)返航點或當(dāng)前位置自動飛行至降落點。

(3)操作員需全程監(jiān)控返航過程，確保飛行路徑安全。

2.**接近降落點**：

(1)無人機會逐漸降低高度，接近地面。觀察圖傳畫面，確認降落區(qū)域環(huán)境安全。

(2)若為手動降落，緩慢降低油門，控制無人機平穩(wěn)下降。

3.**執(zhí)行降落**：

(1)無人機接近地面時，會自動觸發(fā)降落程序（如尾翼降落燈閃爍）。

(2)確保無人機平穩(wěn)著陸，避免劇烈沖擊。對于多旋翼，通常在離地幾厘米高度自主懸停再觸地。

4.**下機檢查**：

(1)等待無人機完全停止移動后，安全地取下無人機。

(2)檢查無人機機身、電池、傳感器等部件是否有損傷。

(3)檢查存儲設(shè)備是否已安全卸載數(shù)據(jù)。

(4)關(guān)閉無人機和地面站電源。

**四、數(shù)據(jù)采集與傳輸**

（一）數(shù)據(jù)采集

1.**傳感器參數(shù)優(yōu)化**：

(1)根據(jù)具體任務(wù)需求，預(yù)設(shè)或調(diào)整傳感器參數(shù)：

-**可見光相機**：設(shè)置分辨率（如1200萬像素）、幀率（如30fps）、曝光模式（自動/手動）、白平衡、幾何校正參數(shù)等。

-**熱紅外相機**：設(shè)置分辨率、成像模式（全彩/單色）、測溫范圍、發(fā)射率校正（如需）等。

-**LiDAR**：設(shè)置掃描頻率、點云密度、測距精度校準(zhǔn)參數(shù)等。

-**磁力計**：設(shè)置采樣率、數(shù)據(jù)融合模式等（用于地質(zhì)勘探）。

(2)對于復(fù)雜環(huán)境或特殊需求，進行地面標(biāo)定或飛行前參數(shù)測試，以獲得最佳數(shù)據(jù)效果。

2.**數(shù)據(jù)同步與冗余**：

(1)確保多傳感器數(shù)據(jù)（如相機與LiDAR）的時間戳同步，以便后續(xù)聯(lián)合處理。

(2)設(shè)置數(shù)據(jù)存儲策略，如循環(huán)錄制、按航線分段存儲等，避免數(shù)據(jù)丟失。

(3)建議同時存儲原始數(shù)據(jù)（RAW格式）和處理后數(shù)據(jù)（如地理配準(zhǔn)后的圖像、點云），以備后續(xù)分析。

3.**數(shù)據(jù)質(zhì)量控制**：

(1)飛行中實時監(jiān)控數(shù)據(jù)質(zhì)量，如發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)（如飽和、噪聲大），及時調(diào)整參數(shù)或標(biāo)記問題區(qū)域。

(2)收集元數(shù)據(jù)，包括飛行時間、天氣條件、傳感器參數(shù)、GPS坐標(biāo)、飛行高度等，用于后續(xù)數(shù)據(jù)解譯。

（二）數(shù)據(jù)傳輸

1.**安全下傳**：

(1)將無人機連接至地面站或電腦，確保連接穩(wěn)定。

(2)啟動數(shù)據(jù)傳輸程序，選擇需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)文件或文件夾。

(3)監(jiān)控傳輸進度，確保數(shù)據(jù)完整無損傳輸至存儲設(shè)備。

(4)傳輸完成后，驗證文件大小和數(shù)量是否與預(yù)期一致。

2.**數(shù)據(jù)整理與初步檢查**：

(1)將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)按項目、日期、傳感器類型等進行分類整理。

(2)對關(guān)鍵數(shù)據(jù)進行初步檢查：

-檢查圖像是否有模糊、曝光異常。

-檢查點云數(shù)據(jù)是否連續(xù)、密度是否均勻。

-檢查熱紅外圖像是否有明顯偽影。

(3)如發(fā)現(xiàn)明顯問題，記錄并考慮重新采集。

3.**數(shù)據(jù)備份**：

(1)將原始數(shù)據(jù)和處理后的數(shù)據(jù)備份至至少兩個不同的存儲介質(zhì)（如移動硬盤+云存儲服務(wù)，或雙硬盤鏡像）。

(2)確認備份成功，避免數(shù)據(jù)因設(shè)備故障丟失。

4.**數(shù)據(jù)報告**：

(1)根據(jù)任務(wù)要求，生成數(shù)據(jù)采集報告，內(nèi)容包括：任務(wù)名稱、時間、地點、天氣、無人機型號、傳感器配置、飛行參數(shù)、航線信息、數(shù)據(jù)量、質(zhì)量評估、備注等。

(2)如需，對數(shù)據(jù)進行初步解譯或可視化（如生成正射影像圖DOM、數(shù)字高程模型DEM、三維模型等），并在報告中呈現(xiàn)。

**五、安全注意事項**

（一）飛行限制

1.**禁飛區(qū)域**：

(1)嚴(yán)禁在機場凈空區(qū)、軍事管理區(qū)、政府機關(guān)、核電站等敏感區(qū)域飛行。

(2)避開強電磁干擾源（如高壓線、大型通信基站附近）。

(3)禁止在人口密集的公共場所、狹窄街道、密閉空間飛行。

(4)禁止在法律、法規(guī)禁止飛行的區(qū)域飛行，需提前查詢并遵守當(dāng)?shù)毓芾硪?guī)定。

2.**飛行高度限制**：

(1)一般公共區(qū)域飛行高度建議不超過120米，特殊區(qū)域按規(guī)定執(zhí)行。

(2)保持與障礙物（如樹木、建筑物）的安全距離。

3.**飛行半徑限制**：

(1)遵守“視距內(nèi)飛行”（VLOS）原則，即操作員必須能夠通過肉眼直接看到無人機。

(2)如使用超視距飛行（BVLOS），必須獲得相應(yīng)資質(zhì)和許可，并配備可靠的通信和定位系統(tǒng)。

（二）應(yīng)急處理

1.**信號丟失**：

(1)一旦失去無人機圖傳或遙控信號，立即執(zhí)行“緊急返航”指令。

(2)若自動返航失敗，立即切換至手動模式，嘗試重新建立連接或引導(dǎo)無人機飛向預(yù)定點。

(3)若無法恢復(fù)控制，記錄無人機最后已知位置和狀態(tài)，并向管理部門報告。

2.**低電量告警**：

(1)嚴(yán)格遵守電量管理規(guī)則，低電量時優(yōu)先手動返航。

(2)若電量耗盡，無人機將自動執(zhí)行降落程序，可能觸發(fā)降落傘（如配備）或直接硬著陸。

(3)硬著陸后，檢查無人機損壞情況，評估修復(fù)可行性。

3.**設(shè)備故障**：

(1)如遇無人機發(fā)出故障碼或異常警報，立即停止飛行，安全著陸。

(2)記錄故障信息，嘗試重啟無人機或切換至備用系統(tǒng)（如有）。

(3)無法恢復(fù)時，安全回收設(shè)備，并送修專業(yè)機構(gòu)進行檢查。

4.**惡劣天氣突變**：

(1)飛行中如遇突起大風(fēng)、雷暴、暴雨等，立即中斷飛行，執(zhí)行返航。

(2)避免在惡劣天氣下強行飛行，以免造成設(shè)備損壞或人員危險。

（三）其他安全措施

1.**人員資質(zhì)**：

(1)操作人員必須經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，熟悉無人機性能、操作規(guī)程和安全要求。

(2)嚴(yán)格遵守操作手冊和本規(guī)程，不冒險作業(yè)。

2.**場地安全**：

(1)起降點選擇應(yīng)遠離車輛、行人，設(shè)置警示標(biāo)識。

(2)飛行前清理場地，確保無易燃易爆物品。

3.**飛行記錄**：

(1)保留每次飛行的詳細記錄（如飛行日志），包括時間、地點、操作員、天氣、參數(shù)設(shè)置、異常情況等。

(2)記錄有助于分析飛行表現(xiàn)、改進操作，并在發(fā)生事故時提供依據(jù)。

**六、設(shè)備維護**

（一）日常維護

1.**清潔保養(yǎng)**：

(1)每次飛行后，使用軟毛刷、氣槍或?qū)Ｓ们鍧崉┣鍧崯o人機機身、傳感器鏡頭、電機上的灰塵和污漬。

(2)對于多旋翼，檢查并清理槳葉根部積塵。

(3)對于固定翼，檢查機翼和尾翼表面，清除附著物。

2.**電池維護**：

(1)遵循“充放平衡”原則，避免長時間處于滿電或空電狀態(tài)。

(2)使用原裝或認證的充電器，避免混用。

(3)定期使用電池維護儀進行校準(zhǔn)或平衡充電。

(4)檢查電池外觀，發(fā)現(xiàn)鼓包、漏液等情況立即停止使用。

3.**存儲設(shè)備維護**：

(1)定期格式化SD卡或移動硬盤，避免文件系統(tǒng)錯誤。

(2)檢查存儲設(shè)備讀寫速度，確保性能穩(wěn)定。

（二）定期保養(yǎng)

1.**系統(tǒng)校準(zhǔn)**：

(1)每月或根據(jù)使用頻率，進行IMU（慣性測量單元）校準(zhǔn)，確保飛行穩(wěn)定性。

(2)如配備RTK模塊，定期進行基座和移動站檢定，確保定位精度。

(3)校準(zhǔn)相機鏡頭，消除畸變。

2.**機械檢查**：

(1)檢查電機軸承潤滑情況，必要時更換潤滑油。

(2)檢查槳葉磨損程度，達到極限時及時更換。

(3)檢查所有緊固件（螺栓、螺母）是否松動。

3.**電子元件檢查**：

(1)檢查電機、電調(diào)、飛控板等電子元件有無過熱、燒焦痕跡。

(2)檢查線纜連接是否牢固，有無老化或破損。

4.**軟件更新**：

(1)定期檢查并更新無人機固件、地面站軟件、驅(qū)動程序至最新版本，修復(fù)已知bug，提升性能。

(2)關(guān)注設(shè)備制造商發(fā)布的技術(shù)支持和安全補丁。

**七、操作總結(jié)**

1.**飛行后記錄**：

(1)詳細填寫飛行記錄表，包括任務(wù)完成情況、遇到的問題及解決方案、設(shè)備運行狀態(tài)、數(shù)據(jù)質(zhì)量評估等。

(2)對記錄進行簽字確認。

2.**經(jīng)驗反饋**：

(1)對本次操作進行復(fù)盤，總結(jié)成功經(jīng)驗和不足之處。

(2)分析數(shù)據(jù)采集效果，評估是否達到預(yù)期目標(biāo)，提出改進建議（如調(diào)整飛行參數(shù)、優(yōu)化航線）。

3.**人員與設(shè)備評估**：

(1)評估操作人員的熟練度和操作規(guī)范性。

(2)評估無人機及附件的運行狀況，提出維護或更換建議。

4.**知識分享**：

(1)將操作經(jīng)驗和問題記錄分享給團隊成員，促進共同學(xué)習(xí)。

(2)如有創(chuàng)新做法或改進措施，整理成文檔，供后續(xù)參考。

一、概述

空間勘探無人機是一種用于地質(zhì)、環(huán)境、資源等領(lǐng)域的專業(yè)飛行器，具有高效、靈活、安全的探測能力。本規(guī)程旨在規(guī)范空間勘探無人機的操作流程，確保飛行安全、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，并延長設(shè)備使用壽命。操作人員需經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，熟悉設(shè)備性能及飛行環(huán)境，嚴(yán)格遵守本規(guī)程執(zhí)行任務(wù)。

二、操作準(zhǔn)備

（一）設(shè)備檢查

1.檢查無人機機身是否完好，無損傷或變形。

2.檢查電池電量是否充足，建議充滿電后使用。

3.檢查傳感器、攝像頭等附件是否牢固安裝。

4.檢查數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備是否正常連接。

（二）環(huán)境評估

1.選擇風(fēng)力小于3級、能見度大于5公里的天氣條件。

2.避開電磁干擾區(qū)域、強磁場及高溫環(huán)境。

3.確認飛行區(qū)域無障礙物、低空空域占用情況。

（三）系統(tǒng)測試

1.啟動機器人，檢查控制面板顯示是否正常。

2.進行地面測試，驗證遙控器與無人機的連接穩(wěn)定性。

3.執(zhí)行預(yù)檢程序，確保所有系統(tǒng)功能正常。

三、飛行操作

（一）起飛流程

1.選擇平坦開闊地帶作為起降點。

2.確認無人機電量顯示正常，遙控器電量充足。

3.按下起飛鍵，觀察無人機是否平穩(wěn)升空。

4.升空后保持5米高度，進行初步姿態(tài)調(diào)整。

（二）巡航作業(yè)

1.設(shè)定目標(biāo)區(qū)域，規(guī)劃飛行路線。

2.保持10-20米高度，勻速飛行以獲取高質(zhì)量數(shù)據(jù)。

3.通過遙控器實時監(jiān)控傳感器狀態(tài)，調(diào)整飛行參數(shù)。

4.定期記錄飛行日志，包括時間、地點、數(shù)據(jù)采集情況等。

（三）降落流程

1.減小飛行高度，保持水平姿態(tài)接近地面。

2.觀察降落區(qū)域是否平整，避免碰撞障礙物。

3.確認安全后，執(zhí)行降落指令，等待無人機自主降落。

4.取下無人機后，檢查設(shè)備狀態(tài)并關(guān)閉系統(tǒng)。

四、數(shù)據(jù)采集與傳輸

（一）數(shù)據(jù)采集

1.根據(jù)任務(wù)需求調(diào)整傳感器參數(shù)，如分辨率、采集頻率等。

2.確認數(shù)據(jù)存儲空間充足，避免采集過程中存儲滿。

3.實時監(jiān)控數(shù)據(jù)質(zhì)量，必要時重新采集異常區(qū)域。

（二）數(shù)據(jù)傳輸

1.無人機返航后，連接地面站設(shè)備。

2.執(zhí)行數(shù)據(jù)導(dǎo)出命令，將采集的數(shù)據(jù)傳輸至電腦。

3.檢查數(shù)據(jù)完整性，確保無丟失或損壞。

4.整理數(shù)據(jù)并生成報告，標(biāo)注采集時間與位置信息。

五、安全注意事項

（一）飛行限制

1.嚴(yán)禁在人口密集區(qū)或禁飛區(qū)域飛行。

2.避開電力設(shè)施、通信基站等敏感區(qū)域。

3.如遇惡劣天氣（如雷暴、大風(fēng)），立即停止飛行。

（二）應(yīng)急處理

1.若無人機信號中斷，立即啟動緊急返航程序。

2.如遇設(shè)備故障，及時記錄故障現(xiàn)象并停止作業(yè)。

3.飛行結(jié)束后，對無人機進行全面檢查并報告異常情況。

六、設(shè)備維護

（一）日常維護

1.每次飛行后清潔無人機機身及傳感器表面。

2.檢查電池充放電情況，避免過充或過放。

3.存放于干燥、通風(fēng)的專用庫房內(nèi)。

（二）定期保養(yǎng)

1.每月進行一次系統(tǒng)校準(zhǔn)，確保傳感器精度。

2.檢查電機、螺旋槳等機械部件是否磨損。

3.更新軟件至最新版本，修復(fù)已知漏洞。

七、操作總結(jié)

1.飛行結(jié)束后填寫操作記錄表，包括飛行時長、數(shù)據(jù)量等關(guān)鍵信息。

2.分析采集數(shù)據(jù)的有效性，總結(jié)操作中的經(jīng)驗與問題。

3.對操作人員及設(shè)備進行評估，提出改進建議。

**一、概述**

空間勘探無人機是一種用于地質(zhì)、環(huán)境、資源等領(lǐng)域的專業(yè)飛行器，具有高效、靈活、安全的探測能力。本規(guī)程旨在規(guī)范空間勘探無人機的操作流程，確保飛行安全、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，并延長設(shè)備使用壽命。操作人員需經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，熟悉設(shè)備性能及飛行環(huán)境，嚴(yán)格遵守本規(guī)程執(zhí)行任務(wù)。

空間勘探無人機的典型配置包括：多旋翼或固定翼平臺、高精度GPS/RTK定位系統(tǒng)、多種傳感器（如可見光相機、熱紅外相機、多光譜相機、激光雷達LiDAR、磁力計等）、數(shù)據(jù)存儲單元、以及地面控制站（GCS）通信系統(tǒng)。其應(yīng)用場景涵蓋地形測繪、礦產(chǎn)資源勘探、環(huán)境監(jiān)測、災(zāi)害評估、線路巡檢等。本規(guī)程將涵蓋從設(shè)備準(zhǔn)備到飛行結(jié)束、再到數(shù)據(jù)處理和設(shè)備維護的完整流程，確保操作的科學(xué)性和規(guī)范性。

**二、操作準(zhǔn)備**

（一）設(shè)備檢查

1.**機身檢查**：

(1)目視檢查無人機外殼、機臂、云臺等部件，確認無可見損傷、裂紋或變形。

(2)檢查各連接件（如螺栓、卡扣）是否緊固，線纜是否完好、無裸露或擠壓。

(3)對于多旋翼無人機，檢查槳葉是否對稱、無破損、安裝牢固，槳距是否標(biāo)準(zhǔn)。

(4)對于固定翼無人機，檢查機翼連接、翼尖裝置是否安全，起落架是否正常。

2.**動力系統(tǒng)檢查**：

(1)檢查電機是否運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無異響或抖動。

(2)檢查螺旋槳（或槳葉）安裝方向是否正確，緊固件是否牢固。

3.**傳感器檢查**：

(1)確認傳感器（如相機、LiDAR、磁力計）已正確安裝并固定。

(2)檢查傳感器鏡頭是否清潔、無劃痕、無遮擋，光學(xué)路徑是否通暢。

(3)連接傳感器時，確保接口匹配，線纜連接可靠。

4.**電池檢查**：

(1)檢查電池外觀是否完好，無鼓包、漏液或變形。

(2)在地面站或?qū)Ｓ迷O(shè)備上檢查電池電壓、容量、內(nèi)阻等參數(shù)是否在正常范圍內(nèi)（例如，標(biāo)稱電壓為11.1V-14.8V，容量偏差不超過±5%）。

(3)確認電池已充滿電，或至少保證單次飛行所需電量（參考設(shè)備手冊，一般單塊電池可支持20-50分鐘飛行，取決于載荷和氣象條件）。

(4)檢查電池與無人機的連接接口是否清潔、無腐蝕。

5.**遙控器與地面站檢查**：

(1)檢查遙控器電池電量，確保充足。

(2)檢查遙控器與無人機之間的無線連接是否正常（如數(shù)傳鏈路信號強度）。

(3)檢查地面站軟件是否為最新版本，數(shù)據(jù)庫是否更新。

(4)連接存儲設(shè)備（如移動硬盤、SD卡），確保其容量足夠并工作正常。

（二）環(huán)境評估

1.**氣象條件評估**：

(1)查詢目標(biāo)區(qū)域天氣預(yù)報，重點關(guān)注風(fēng)速、風(fēng)向、能見度、氣溫、降水等指標(biāo)。

(2)風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)：一般要求風(fēng)速低于3-5米/秒，具體參考設(shè)備手冊。強風(fēng)會嚴(yán)重影響飛行穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)質(zhì)量。

(3)能見度要求：建議不低于5公里，低能見度會增加導(dǎo)航難度和碰撞風(fēng)險。

(4)氣溫范圍：確保在設(shè)備工作溫度區(qū)間內(nèi)（通常-10℃至40℃）。極端溫度可能影響電池性能和電子元件。

(5)避免在雷雨、濃霧、沙塵等惡劣天氣下飛行。

2.**空域與地理環(huán)境勘察**：

(1)目標(biāo)區(qū)域選擇：選擇地質(zhì)特征明顯、無高大障礙物（如電線桿、獨立樹木）的區(qū)域作為起降點。

(2)地形地貌分析：了解區(qū)域地形起伏、坡度、植被覆蓋情況，規(guī)劃飛行高度和航線以獲取最佳數(shù)據(jù)。

(3)障礙物排查：使用地圖或無人機自帶相機初步排查空中和地面障礙物，規(guī)劃繞行路線或避讓區(qū)域。

(4)光照條件評估：對于光學(xué)成像任務(wù)，選擇光照充足的時間段（如日出后或日落前1小時），避免陽光直射或逆光拍攝導(dǎo)致圖像過曝或欠曝。

（三）系統(tǒng)測試

1.**地面站啟動與配置**：

(1)打開地面站電源，啟動相關(guān)軟件（如飛行控制軟件、數(shù)據(jù)采集軟件）。

(2)進入設(shè)置界面，選擇正確的無人機型號、通信頻率、圖傳模式等參數(shù)。

(3)連接遙控器、電池、存儲設(shè)備，確認設(shè)備識別正常。

2.**無人機自檢**：

(1)將無人機連接至遙控器，執(zhí)行自檢程序。觀察屏幕顯示，確認飛控系統(tǒng)、電機、傳感器等狀態(tài)正常（如顯示“自檢通過”或類似提示）。

(2)檢查無人機是否響應(yīng)遙控器的基本控制指令（如油門遙控、方向遙控）。

3.**遙控器與無人機聯(lián)動測試**：

(1)在安全場地（如空曠的草地或操場），執(zhí)行起飛、懸停、簡單移動（前進、后退、左移、右移）和降落操作，確認控制響應(yīng)靈敏、無人機姿態(tài)穩(wěn)定。

(2)測試圖傳功能，觀察實時畫面是否清晰、延遲是否在可接受范圍內(nèi)（如低于1秒）。

(3)如配備RTK功能，進行RTK初始化測試，確認定位精度是否滿足任務(wù)要求（如平面精度優(yōu)于2cm，高程精度優(yōu)于5cm）。

4.**傳感器預(yù)熱與測試**：

(1)對于需要預(yù)熱的光學(xué)相機或熱紅外相機，啟動傳感器并等待其達到工作溫度（如5-10分鐘）。

(2)進行短時飛行或地面拍攝測試，檢查傳感器能否正常采集數(shù)據(jù)，圖像/數(shù)據(jù)質(zhì)量是否達標(biāo)（如曝光正確、色彩正常、無異常噪聲）。

**三、飛行操作**

（一）起飛流程

1.**場地準(zhǔn)備**：

(1)選擇平坦、開闊、無障礙物的起降場地，面積建議不小于無人機最大翼展或占地面積的1.5倍。

(2)清理起降區(qū)域內(nèi)的碎石、雜物，確保地面堅實。

(3)遠離人群、車輛及其他飛行器活動區(qū)域。

2.**最后檢查**：

(1)再次確認無人機電量、遙控器電量、存儲設(shè)備均已就緒。

(2)確認地面站軟件狀態(tài)正常，航線規(guī)劃已完成（如需自動飛行）。

(3)檢查天氣情況是否變化。

3.**執(zhí)行起飛**：

(1)站在無人機正前方或指定安全位置（根據(jù)設(shè)備手冊建議），保持身體與無人機保持安全距離（建議5米以上）。

(2)按下遙控器上的“起飛”按鈕，觀察無人機是否平穩(wěn)垂直升空。

(3)無人機離地后，保持微弱抬頭姿態(tài)，緩慢升至安全懸停高度（如5-10米）。

(4)懸停穩(wěn)定后，觀察飛行狀態(tài)指示燈、圖傳畫面，確認一切正常。

（二）巡航作業(yè)

1.**航線規(guī)劃與設(shè)置**：

(1)在地面站軟件中導(dǎo)入目標(biāo)區(qū)域地圖或設(shè)置飛行區(qū)域邊界。

(2)根據(jù)任務(wù)需求（如測繪精度、覆蓋范圍、傳感器類型）設(shè)定飛行參數(shù)：

-飛行高度（如10-50米，取決于傳感器視場角和地面分辨率要求）。

-相機曝光參數(shù)（如快門速度、光圈、ISO，需根據(jù)光照條件手動或自動設(shè)置）。

-航線間距（如10-50%傳感器視場角，確保重疊覆蓋）。

-航線傾角（如0-90度，垂直航線用于測繪，傾斜航線用于三維建模）。

(3)設(shè)定返航點為當(dāng)前位置或預(yù)設(shè)的安全點，確保GPS定位可靠。

(4)檢查并保存航線計劃，確認所有參數(shù)設(shè)置無誤。

2.**執(zhí)行飛行**：

(1)啟動自動飛行模式（如“自主飛行”、“航線飛行”），無人機將按照預(yù)設(shè)航線自主飛行。

(2)操作員需持續(xù)監(jiān)控?zé)o人機狀態(tài)：

-通過圖傳畫面觀察飛行軌跡是否偏離航線。

-關(guān)注電量顯示，預(yù)留至少20-30%的電量用于返航和應(yīng)急情況（例如，電量低于20%時，應(yīng)立即執(zhí)行手動返航）。

-檢查傳感器數(shù)據(jù)實時采集情況，如相機拍攝進度、LiDAR點云輸出等。

(3)如遇突發(fā)情況（如信號丟失、低電量、設(shè)備故障報警），立即切換至手動控制模式，執(zhí)行應(yīng)急操作（詳見第五部分）。

3.**數(shù)據(jù)采集監(jiān)控**：

(1)實時檢查采集數(shù)據(jù)的預(yù)覽畫面或直方圖，確保圖像質(zhì)量滿足要求（如無過度曝光或欠曝光）。

(2)對于多傳感器任務(wù)，確認各傳感器數(shù)據(jù)同步采集正常。

(3)如需調(diào)整參數(shù)（如曝光補償），在保證飛行安全的前提下進行，并記錄調(diào)整內(nèi)容。

4.**動態(tài)調(diào)整與干預(yù)**：

(1)如發(fā)現(xiàn)航線規(guī)劃不合理或遇到未預(yù)料障礙物，可暫時中斷自動飛行，切換至手動模式進行規(guī)避或調(diào)整航線。

(2)遇到光照劇烈變化（如進入陰影區(qū)），及時調(diào)整相機參數(shù)或調(diào)整飛行位置。

（三）降落流程

1.**準(zhǔn)備返航**：

(1)確認任務(wù)完成或出現(xiàn)異常情況，執(zhí)行“返航”指令（手動或自動）。

(2)無人機將根據(jù)預(yù)設(shè)返航點或當(dāng)前位置自動飛行至降落點。

(3)操作員需全程監(jiān)控返航過程，確保飛行路徑安全。

2.**接近降落點**：

(1)無人機會逐漸降低高度，接近地面。觀察圖傳畫面，確認降落區(qū)域環(huán)境安全。

(2)若為手動降落，緩慢降低油門，控制無人機平穩(wěn)下降。

3.**執(zhí)行降落**：

(1)無人機接近地面時，會自動觸發(fā)降落程序（如尾翼降落燈閃爍）。

(2)確保無人機平穩(wěn)著陸，避免劇烈沖擊。對于多旋翼，通常在離地幾厘米高度自主懸停再觸地。

4.**下機檢查**：

(1)等待無人機完全停止移動后，安全地取下無人機。

(2)檢查無人機機身、電池、傳感器等部件是否有損傷。

(3)檢查存儲設(shè)備是否已安全卸載數(shù)據(jù)。

(4)關(guān)閉無人機和地面站電源。

**四、數(shù)據(jù)采集與傳輸**

（一）數(shù)據(jù)采集

1.**傳感器參數(shù)優(yōu)化**：

(1)根據(jù)具體任務(wù)需求，預(yù)設(shè)或調(diào)整傳感器參數(shù)：

-**可見光相機**：設(shè)置分辨率（如1200萬像素）、幀率（如30fps）、曝光模式（自動/手動）、白平衡、幾何校正參數(shù)等。

-**熱紅外相機**：設(shè)置分辨率、成像模式（全彩/單色）、測溫范圍、發(fā)射率校正（如需）等。

-**LiDAR**：設(shè)置掃描頻率、點云密度、測距精度校準(zhǔn)參數(shù)等。

-**磁力計**：設(shè)置采樣率、數(shù)據(jù)融合模式等（用于地質(zhì)勘探）。

(2)對于復(fù)雜環(huán)境或特殊需求，進行地面標(biāo)定或飛行前參數(shù)測試，以獲得最佳數(shù)據(jù)效果。

2.**數(shù)據(jù)同步與冗余**：

(1)確保多傳感器數(shù)據(jù)（如相機與LiDAR）的時間戳同步，以便后續(xù)聯(lián)合處理。

(2)設(shè)置數(shù)據(jù)存儲策略，如循環(huán)錄制、按航線分段存儲等，避免數(shù)據(jù)丟失。

(3)建議同時存儲原始數(shù)據(jù)（RAW格式）和處理后數(shù)據(jù)（如地理配準(zhǔn)后的圖像、點云），以備后續(xù)分析。

3.**數(shù)據(jù)質(zhì)量控制**：

(1)飛行中實時監(jiān)控數(shù)據(jù)質(zhì)量，如發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)（如飽和、噪聲大），及時調(diào)整參數(shù)或標(biāo)記問題區(qū)域。

(2)收集元數(shù)據(jù)，包括飛行時間、天氣條件、傳感器參數(shù)、GPS坐標(biāo)、飛行高度等，用于后續(xù)數(shù)據(jù)解譯。

（二）數(shù)據(jù)傳輸

1.**安全下傳**：

(1)將無人機連接至地面站或電腦，確保連接穩(wěn)定。

(2)啟動數(shù)據(jù)傳輸程序，選擇需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)文件或文件夾。

(3)監(jiān)控傳輸進度，確保數(shù)據(jù)完整無損傳輸至存儲設(shè)備。

(4)傳輸完成后，驗證文件大小和數(shù)量是否與預(yù)期一致。

2.**數(shù)據(jù)整理與初步檢查**：

(1)將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)按項目、日期、傳感器類型等進行分類整理。

(2)對關(guān)鍵數(shù)據(jù)進行初步檢查：

-檢查圖像是否有模糊、曝光異常。

-檢查點云數(shù)據(jù)是否連續(xù)、密度是否均勻。

-檢查熱紅外圖像是否有明顯偽影。

(3)如發(fā)現(xiàn)明顯問題，記錄并考慮重新采集。

3.**數(shù)據(jù)備份**：

(1)將原始數(shù)據(jù)和處理后的數(shù)據(jù)備份至至少兩個不同的存儲介質(zhì)（如移動硬盤+云存儲服務(wù)，或雙硬盤鏡像）。

(2)確認備份成功，避免數(shù)據(jù)因設(shè)備故障丟失。

4.**數(shù)據(jù)報告**：

(1)根據(jù)任務(wù)要求，生成數(shù)據(jù)采集報告，內(nèi)容包括：任務(wù)名稱、時間、地點、天氣、無人機型號、傳感器配置、飛行參數(shù)、航線信息、數(shù)據(jù)量、質(zhì)量評估、備注等。

(2)如需，對數(shù)據(jù)進行初步解譯或可視化（如生成正射影像圖DOM、數(shù)字高程模型DEM、三維模型等），并在報告中呈現(xiàn)。

**五、安全注意事項**

（一）飛行限制

1.**禁飛區(qū)域**：

(1)嚴(yán)禁在機場凈空區(qū)、軍事管理區(qū)、政府機關(guān)、核電站等敏感區(qū)域飛行。

(2)避開強電磁干擾源（如高壓線、大型通信基站附近）。

(3)禁止在人口密集的公共場所、狹窄街道、密閉空間飛行。

(4)禁止在法律、法規(guī)禁止飛行的區(qū)域飛行，需提前查詢并遵守當(dāng)?shù)毓芾硪?guī)定。

2.**飛行高度限制**：

(1)一般公共區(qū)域飛行高度建議不超過120米，特殊區(qū)域按規(guī)定執(zhí)行。

(2)保持與障礙物（如樹木、建筑物）的安全距離。

3.**飛行半徑限制**：

(1)遵守“視距內(nèi)飛行”（VLOS）原則，即操作員必須能夠通過肉眼直接看到無人機。

(2)如使用超視距飛行（BVLOS），必須獲得相應(yīng)資質(zhì)和許可，并配備可靠的通信和定位系統(tǒng)。

（二）應(yīng)急處理

1.**信號丟失**：

(1)一旦失去無人機圖傳或遙控信號，立即執(zhí)行“緊急返航”指令。

(2)若自動返