無人機水下探測流程一、無人機水下探測概述

無人機水下探測是一種結合無人機技術與水下探測設備的綜合性應用，主要用于對水體進行非接觸式監(jiān)測、勘探和評估。該技術具有高效、靈活、低成本等優(yōu)勢，廣泛應用于環(huán)境監(jiān)測、水資源管理、水下地形測繪等領域。以下是無人機水下探測的詳細流程及要點。

二、探測準備階段

（一）設備準備

1.選擇合適的無人機平臺：根據探測需求選擇固定翼或多旋翼無人機，確保其具備足夠的續(xù)航能力和載荷空間。

2.配置水下探測設備：包括聲吶、相機、多波束測深儀等，根據探測目標選擇合適的設備組合。

3.檢查設備狀態(tài)：確保所有設備電量充足、連接穩(wěn)固，并進行初步測試，避免探測過程中出現故障。

（二）現場勘查

1.確定探測區(qū)域：根據任務需求劃定具體探測范圍，并記錄關鍵地理坐標。

2.評估水體條件：測量水深、水流速度、水體透明度等參數，判斷是否適合水下探測作業(yè)。

3.規(guī)劃飛行路線：結合探測區(qū)域特征，設計合理的飛行路徑，確保覆蓋所有目標區(qū)域。

三、探測實施階段

（一）無人機搭載與校準

1.安裝探測設備：將聲吶、相機等設備固定在無人機下方，確保其位置穩(wěn)定。

2.進行系統(tǒng)校準：使用校準工具對探測設備進行角度、深度等參數調整，確保數據準確性。

3.測試信號傳輸：檢查無人機與地面站的信號連接，確保實時數據傳輸正常。

（二）飛行操作

1.啟動無人機：按照預定路線緩慢起飛，避免劇烈晃動影響探測設備穩(wěn)定性。

2.實時監(jiān)控：通過地面站觀察無人機狀態(tài)及數據傳輸情況，及時調整飛行參數。

3.數據采集：保持勻速飛行，確保聲吶、相機等設備持續(xù)工作，完整采集目標區(qū)域數據。

（三）應急處理

1.遇到信號中斷：立即啟動備用通信設備，或調整飛行姿態(tài)嘗試恢復連接。

2.設備故障：記錄故障位置及現象，安全返航后進行維修或更換。

3.不利天氣：如遇大風、暴雨等天氣，立即停止作業(yè)并撤離至安全區(qū)域。

四、數據處理與分析

（一）數據導入與整理

1.將采集的數據傳輸至電腦，按時間或區(qū)域進行分類存儲。

2.使用專業(yè)軟件（如QGIS、ArcGIS等）導入數據，進行初步可視化分析。

（二）數據解析

1.聲吶數據處理：根據聲波反射時間計算水下地形，生成等高線圖或三維模型。

2.圖像解析：對水下照片或視頻進行標注，識別障礙物、生物群落等目標。

（三）結果輸出

1.生成探測報告：匯總數據處理結果，包括地形圖、圖像標注、分析結論等。

2.提供可視化展示：制作動態(tài)演示或交互式地圖，便于用戶直觀理解探測結果。

五、注意事項

1.遵守飛行規(guī)定：避免在禁飛區(qū)或人口密集區(qū)作業(yè)，確保飛行安全。

2.數據備份：每次探測結束后立即備份原始數據，防止信息丟失。

3.環(huán)境保護：作業(yè)結束后清理現場，避免對水體造成污染。

**一、無人機水下探測概述**

（一）技術原理簡介

無人機水下探測主要利用無人機作為空中平臺，搭載聲學、光學或其他傳感器，對水下目標或水體環(huán)境進行探測和數據采集。其核心技術包括：

1.**聲學探測（如聲吶）：**利用聲波在水下的傳播特性，通過發(fā)射聲波并接收反射回波，計算目標的距離、深度、形狀等信息。常見類型有側掃聲吶（生成水下聲學圖像）、多波束測深（精確測深）、單波束測深（點式測深）等。

2.**光學探測（如水下相機/視頻）：**通過搭載可見光相機或紅外相機，在水下直接獲取圖像或視頻信息，用于觀察水下地形、植被、結構物或進行水下搜救、巡檢等。

3.**其他傳感器：**根據特定需求，還可搭載如磁力計（探測金屬物體）、水質傳感器（測量溫度、鹽度、濁度等參數）等。

（二）主要應用場景

無人機水下探測技術因其靈活性和高效性，在多個領域有廣泛應用：

1.**環(huán)境監(jiān)測：**水下地形測繪、海岸線變化監(jiān)測、水體污染范圍探查、水生生物棲息地評估等。

2.**基礎設施巡檢：**橋墩、碼頭、大壩、管道等水下結構物的狀態(tài)檢查，及時發(fā)現腐蝕、沖刷、損壞等問題。

3.**資源勘探：**潛在的漁業(yè)資源分布區(qū)調查、水下礦產資源初步勘探支持等。

4.**災害應急：**洪水后水下障礙物排查、潰壩或潰堤后的水下搜救輔助、水下管道泄漏點定位等。

**二、探測準備階段**

（一）設備準備

1.**無人機平臺選擇與檢查：**

***平臺類型：**根據探測任務需求（如大面積測繪vs.精密檢視）選擇合適的無人機。固定翼無人機適合大范圍、長續(xù)航探測；多旋翼無人機則具備更好的懸停穩(wěn)定性和原地機動能力，適合復雜近岸區(qū)域作業(yè)。考慮無人機的抗風能力、載荷重量限制（需搭載探測設備和電池）。

***核心部件檢查：**仔細檢查無人機機體結構是否完好，電機、槳葉是否運轉正常，云臺是否穩(wěn)定。

***電池管理：**充電所有電池至滿電狀態(tài)，準備足夠數量的備用電池，估算單次飛行時長，確保滿足任務需求。

2.**水下探測設備配置與測試：**

***傳感器選擇與安裝：**

*若使用聲吶：根據探測深度和精度要求選擇側掃聲吶、多波束或單波束。安裝時，確保聲吶換能器垂直或按需傾斜，固定牢固，避免飛行中晃動。對于側掃聲吶，需調整其發(fā)射方向。

*若使用相機/視頻：選擇防水性能良好的水下相機，根據需要選擇廣角或魚眼鏡頭。安裝時注意防水密封圈是否完好，固定在無人機下方或云臺下方，確保鏡頭朝向目標區(qū)域。

*若使用其他傳感器：按其說明書進行安裝與連接。

***設備校準：**

***IMU校準：**確保無人機的慣性測量單元（IMU）校準準確，這是保證姿態(tài)穩(wěn)定和數據處理精度的關鍵。

***GPS校準（若需精確定位）：**在開闊地帶進行GPS信號增強和校準。

***傳感器特定校準：**如聲吶的聲速校準（使用標準聲速剖面或校準桿）、相機的白平衡和畸變校正等。詳細閱讀各設備手冊進行操作。

***數據傳輸鏈路測試：**檢查無人機與地面站之間的視頻、圖像或數據傳輸是否流暢、延遲是否在可接受范圍內。確保無線信號強度足夠覆蓋整個探測區(qū)域。

3.**地面支持設備準備：**

***地面站：**準備性能足夠的地面站電腦或平板，安裝必要的飛行控制、數據傳輸和后處理軟件。

***電源與充電設備：**準備移動電源、充電器等，確?，F場電力供應。

***輔助工具：**螺絲刀、扎帶、防水袋、記錄本、筆等。

（二）現場勘查與規(guī)劃

1.**探測區(qū)域詳細勘察（如果條件允許）：**如果時間允許，應親臨現場觀察水面狀況、岸邊環(huán)境、水下大致情況（可通過探魚器、聲吶或潛水員輔助了解），識別潛在風險點。

2.**環(huán)境參數測量與記錄：**

***水深測量：**使用測深桿、測深儀等工具測量探測區(qū)域的水深，了解是否存在明顯的水下障礙物或深度突變。

***水文條件調查：**觀察或測量水流方向、流速大小。了解是否存在強流、回流或渦流區(qū)域，這些都會影響無人機飛行和傳感器穩(wěn)定性。

***水體透明度評估：**觀察水下能見度，或使用透明度計進行測量。低透明度會嚴重影響光學探測效果。

***天氣條件評估：**查看天氣預報，選擇風力較小、天氣晴朗、能見度高的日子進行作業(yè)。

3.**飛行計劃制定（StepbyStep）：**

***（1）確定飛行參數：**設定合適的飛行高度（需考慮傳感器探測范圍和精度要求，同時保證安全距離）、飛行速度（通常較低，如2-5米/秒，以保證數據質量）、航線間距（根據地形復雜度和傳感器分辨率確定，如10-50米）。

***（2）規(guī)劃航線：**使用專業(yè)航點規(guī)劃軟件（如大疆的DJIAssistant2或第三方軟件）繪制飛行航線。根據探測區(qū)域形狀（矩形、圓形或多邊形）規(guī)劃平行航線或螺旋式航線。確保航線覆蓋整個目標區(qū)域，并有適當的重疊區(qū)域（如10-20%）以方便后期數據拼接。

***（3）設置返航點：**在安全區(qū)域設置多個返航點，并設定低電量自動返航的閾值。

***（4）標記興趣點（Waypoints）：**如果需要對特定underwatertarget進行定點懸停、拍照或聲吶重點探測，可在航線上設置興趣點。

***（5）模擬飛行：**如果軟件支持，進行飛行模擬，預覽飛行路徑和預計采集的數據量。

**三、探測實施階段**

（一）無人機搭載與校準（續(xù)）

1.**安全檢查：**再次確認所有連接（電池、設備、數據線）是否牢固，無松動或損壞。

2.**起飛前最終自檢：**通過地面站啟動無人機，執(zhí)行起飛前的系統(tǒng)自檢程序，檢查電機、槳葉、IMU、GPS信號、電池電量等狀態(tài)是否正常。

3.**傳感器預熱（如需要）：**某些設備（如聲吶）可能需要一定時間預熱才能達到最佳工作狀態(tài)。

（二）飛行操作（StepbyStep）

1.**（1）安全起飛：**在開闊、平坦、無障礙的起降區(qū)域，緩慢平穩(wěn)地起飛至預定飛行高度。起飛過程中保持目視監(jiān)控。

2.**（2）航線執(zhí)行：**啟動自動飛行程序，無人機將按照預設航線自主飛行。操作員需持續(xù)通過地面站監(jiān)控無人機狀態(tài)、飛行軌跡、數據傳輸情況以及實時視頻/聲吶圖像。

3.**（3）實時監(jiān)控與干預：**

*觀察傳感器采集到的實時數據，檢查圖像/聲吶圖像質量是否良好，有無異常信號。

*如遇突發(fā)情況（如信號丟失、設備故障、遇到不預料的障礙物），立即手動接管控制，執(zhí)行緊急停止或繞行等操作。

*根據實時情況微調飛行參數（如速度、高度），但需謹慎操作，避免超出安全邊界。

4.**（4）興趣點任務執(zhí)行：**到達預設的興趣點后，無人機將自動執(zhí)行懸停、拍照、聲吶定點掃描等任務。操作員需監(jiān)控任務執(zhí)行過程。

5.**（5）數據記錄與標記：**確保所有采集的數據（圖像、視頻、聲吶數據、飛行參數等）都被正確記錄和標記，與對應的地理位置關聯。

6.**（6）降落：**任務完成后，在安全區(qū)域平穩(wěn)降落。關閉無人機電源。

（三）應急處理（續(xù)）

1.**低電量應對：**嚴格遵守電量預警（如剩余30%電量）時的返航指令。若迫不得已，嘗試手動控制返航至最近安全區(qū)域降落。

2.**信號丟失處理：**立即嘗試重新連接信號。若無法恢復，執(zhí)行預設的失控返航程序。同時檢查周圍環(huán)境，判斷是否可能存在物理障礙物遮擋。

3.**設備突發(fā)故障：**記錄故障發(fā)生的時間、位置和現象，安全返航。對故障設備進行初步判斷，決定是現場簡單處理（如緊固連接）還是返航后維修。

**四、數據處理與分析**

（一）數據導入與整理

1.**數據傳輸：**將存儲在無人機或移動硬盤中的原始數據（RAW格式圖像/視頻、聲吶原始數據、飛行日志等）傳輸到后處理工作站。

2.**數據組織：**按探測任務、日期、區(qū)域等建立清晰的文件夾結構，對數據進行分類存儲。備份原始數據到至少兩個獨立存儲介質。

3.**數據預覽與檢查：**檢查所有數據文件是否完整，有無損壞。瀏覽部分圖像/視頻和聲吶數據，初步判斷探測效果。

（二）數據解析（StepbyStep）

1.**（1）地理配準：**使用帶有GPS功能的無人機采集的數據，需要將其地理坐標信息與圖像/聲吶數據關聯。利用POS數據（包含無人機位置和姿態(tài)信息）和地面控制點（如果布設了）或通過GPS匹配算法進行精確定位。

2.**（2）圖像/視頻處理：**

***幾何校正：**消除相機鏡頭畸變。

***拼接（Mosaicking）：**將多張航拍圖像按空間位置依次拼接，生成大范圍、連續(xù)的水下圖像地圖。

***增強處理：**調整亮度、對比度，銳化圖像，改善水下視覺效果。

***目標識別與標注：**人工或利用圖像識別算法，在水下圖像中標注出興趣目標（如障礙物、結構物、生物等）。

3.**（3）聲吶數據處理：**

***原始數據轉換：**將聲吶原始數據（如SBP格式）轉換為可視化的圖像或點云數據。

***聲速剖面校正：**使用實測或標準聲速剖面數據校正聲波傳播時間，提高測深和成像精度。

***地形生成：**對于多波束或單波束數據，根據聲波傳播時間計算水深，生成水下地形圖（等深線圖）、數字高程模型（DEM/DSM）。

***側掃聲吶成像：**處理側掃聲吶數據，生成反映水下地形、地貌和覆蓋物的聲學圖像，識別水下巖石、沙地、植被等。

4.**（4）數據融合（如適用）：**如果同時獲取了聲吶和光學數據，可以嘗試進行數據融合，例如在聲吶圖像上疊加光學照片，提供更直觀的信息。

（三）結果輸出

1.**生成標準化的探測報告：**

***摘要：**簡述探測任務目標、時間、地點、使用的設備等基本信息。

***方法：**描述探測流程、航線設計、數據處理方法等。

***結果：**展示處理后的關鍵數據成果，如水下地形圖、DEM/DSM、聲學圖像、拼接圖像、三維模型等。使用清晰的圖例和標注。

***分析：**對結果進行解讀，分析水下環(huán)境特征、目標物的分布與狀態(tài)、發(fā)現的問題等。

***結論與建議：**總結探測的主要發(fā)現，并根據結果提出后續(xù)行動建議（如進一步勘探、維護方案等）。

2.**可視化成果展示：**

***二維地圖：**提供可在GIS軟件中查看的矢量或柵格地圖。

***三維模型：**生成可旋轉、縮放的水下三維場景模型。

***交互式Web地圖：**將探測結果發(fā)布到Web平臺，方便用戶在線瀏覽和查詢。

***演示文稿：**制作包含關鍵信息和精美圖表的演示文稿，用于匯報交流。

**五、注意事項（續(xù)）**

1.**飛行安全優(yōu)先：**嚴格遵守當地關于無人機飛行的非限制性規(guī)定。避開人口密集區(qū)、機場凈空區(qū)、軍事管理區(qū)等禁飛或限飛區(qū)域。選擇天氣晴朗、風力較小的時段作業(yè)。時刻保持對無人機的目視或視線內（VLOS）監(jiān)控。

2.**設備維護保養(yǎng)：**每次作業(yè)后，及時清潔無人機和傳感器，特別是防水密封件和鏡頭。按照設備說明書進行定期維護和校準，延長設備使用壽命。

3.**數據安全與保密：**對于商業(yè)或敏感項目，確保數據存儲和傳輸過程的安全性，防止數據泄露或被未授權訪問。按照項目要求對數據進行備份和保管。

4.**環(huán)境友好：**作業(yè)結束后，清理現場，帶走所有垃圾和工具，不污染水體環(huán)境。避免無人機活動對水生生物或環(huán)境造成干擾。

5.**人員安全：**確保操作人員具備相應的無人機駕駛和水下探測知識技能。如需潛水配合，確保潛水員安全。制定應急預案，應對可能發(fā)生的安全事故。

一、無人機水下探測概述

無人機水下探測是一種結合無人機技術與水下探測設備的綜合性應用，主要用于對水體進行非接觸式監(jiān)測、勘探和評估。該技術具有高效、靈活、低成本等優(yōu)勢，廣泛應用于環(huán)境監(jiān)測、水資源管理、水下地形測繪等領域。以下是無人機水下探測的詳細流程及要點。

二、探測準備階段

（一）設備準備

1.選擇合適的無人機平臺：根據探測需求選擇固定翼或多旋翼無人機，確保其具備足夠的續(xù)航能力和載荷空間。

2.配置水下探測設備：包括聲吶、相機、多波束測深儀等，根據探測目標選擇合適的設備組合。

3.檢查設備狀態(tài)：確保所有設備電量充足、連接穩(wěn)固，并進行初步測試，避免探測過程中出現故障。

（二）現場勘查

1.確定探測區(qū)域：根據任務需求劃定具體探測范圍，并記錄關鍵地理坐標。

2.評估水體條件：測量水深、水流速度、水體透明度等參數，判斷是否適合水下探測作業(yè)。

3.規(guī)劃飛行路線：結合探測區(qū)域特征，設計合理的飛行路徑，確保覆蓋所有目標區(qū)域。

三、探測實施階段

（一）無人機搭載與校準

1.安裝探測設備：將聲吶、相機等設備固定在無人機下方，確保其位置穩(wěn)定。

2.進行系統(tǒng)校準：使用校準工具對探測設備進行角度、深度等參數調整，確保數據準確性。

3.測試信號傳輸：檢查無人機與地面站的信號連接，確保實時數據傳輸正常。

（二）飛行操作

1.啟動無人機：按照預定路線緩慢起飛，避免劇烈晃動影響探測設備穩(wěn)定性。

2.實時監(jiān)控：通過地面站觀察無人機狀態(tài)及數據傳輸情況，及時調整飛行參數。

3.數據采集：保持勻速飛行，確保聲吶、相機等設備持續(xù)工作，完整采集目標區(qū)域數據。

（三）應急處理

1.遇到信號中斷：立即啟動備用通信設備，或調整飛行姿態(tài)嘗試恢復連接。

2.設備故障：記錄故障位置及現象，安全返航后進行維修或更換。

3.不利天氣：如遇大風、暴雨等天氣，立即停止作業(yè)并撤離至安全區(qū)域。

四、數據處理與分析

（一）數據導入與整理

1.將采集的數據傳輸至電腦，按時間或區(qū)域進行分類存儲。

2.使用專業(yè)軟件（如QGIS、ArcGIS等）導入數據，進行初步可視化分析。

（二）數據解析

1.聲吶數據處理：根據聲波反射時間計算水下地形，生成等高線圖或三維模型。

2.圖像解析：對水下照片或視頻進行標注，識別障礙物、生物群落等目標。

（三）結果輸出

1.生成探測報告：匯總數據處理結果，包括地形圖、圖像標注、分析結論等。

2.提供可視化展示：制作動態(tài)演示或交互式地圖，便于用戶直觀理解探測結果。

五、注意事項

1.遵守飛行規(guī)定：避免在禁飛區(qū)或人口密集區(qū)作業(yè)，確保飛行安全。

2.數據備份：每次探測結束后立即備份原始數據，防止信息丟失。

3.環(huán)境保護：作業(yè)結束后清理現場，避免對水體造成污染。

**一、無人機水下探測概述**

（一）技術原理簡介

無人機水下探測主要利用無人機作為空中平臺，搭載聲學、光學或其他傳感器，對水下目標或水體環(huán)境進行探測和數據采集。其核心技術包括：

1.**聲學探測（如聲吶）：**利用聲波在水下的傳播特性，通過發(fā)射聲波并接收反射回波，計算目標的距離、深度、形狀等信息。常見類型有側掃聲吶（生成水下聲學圖像）、多波束測深（精確測深）、單波束測深（點式測深）等。

2.**光學探測（如水下相機/視頻）：**通過搭載可見光相機或紅外相機，在水下直接獲取圖像或視頻信息，用于觀察水下地形、植被、結構物或進行水下搜救、巡檢等。

3.**其他傳感器：**根據特定需求，還可搭載如磁力計（探測金屬物體）、水質傳感器（測量溫度、鹽度、濁度等參數）等。

（二）主要應用場景

無人機水下探測技術因其靈活性和高效性，在多個領域有廣泛應用：

1.**環(huán)境監(jiān)測：**水下地形測繪、海岸線變化監(jiān)測、水體污染范圍探查、水生生物棲息地評估等。

2.**基礎設施巡檢：**橋墩、碼頭、大壩、管道等水下結構物的狀態(tài)檢查，及時發(fā)現腐蝕、沖刷、損壞等問題。

3.**資源勘探：**潛在的漁業(yè)資源分布區(qū)調查、水下礦產資源初步勘探支持等。

4.**災害應急：**洪水后水下障礙物排查、潰壩或潰堤后的水下搜救輔助、水下管道泄漏點定位等。

**二、探測準備階段**

（一）設備準備

1.**無人機平臺選擇與檢查：**

***平臺類型：**根據探測任務需求（如大面積測繪vs.精密檢視）選擇合適的無人機。固定翼無人機適合大范圍、長續(xù)航探測；多旋翼無人機則具備更好的懸停穩(wěn)定性和原地機動能力，適合復雜近岸區(qū)域作業(yè)。考慮無人機的抗風能力、載荷重量限制（需搭載探測設備和電池）。

***核心部件檢查：**仔細檢查無人機機體結構是否完好，電機、槳葉是否運轉正常，云臺是否穩(wěn)定。

***電池管理：**充電所有電池至滿電狀態(tài)，準備足夠數量的備用電池，估算單次飛行時長，確保滿足任務需求。

2.**水下探測設備配置與測試：**

***傳感器選擇與安裝：**

*若使用聲吶：根據探測深度和精度要求選擇側掃聲吶、多波束或單波束。安裝時，確保聲吶換能器垂直或按需傾斜，固定牢固，避免飛行中晃動。對于側掃聲吶，需調整其發(fā)射方向。

*若使用相機/視頻：選擇防水性能良好的水下相機，根據需要選擇廣角或魚眼鏡頭。安裝時注意防水密封圈是否完好，固定在無人機下方或云臺下方，確保鏡頭朝向目標區(qū)域。

*若使用其他傳感器：按其說明書進行安裝與連接。

***設備校準：**

***IMU校準：**確保無人機的慣性測量單元（IMU）校準準確，這是保證姿態(tài)穩(wěn)定和數據處理精度的關鍵。

***GPS校準（若需精確定位）：**在開闊地帶進行GPS信號增強和校準。

***傳感器特定校準：**如聲吶的聲速校準（使用標準聲速剖面或校準桿）、相機的白平衡和畸變校正等。詳細閱讀各設備手冊進行操作。

***數據傳輸鏈路測試：**檢查無人機與地面站之間的視頻、圖像或數據傳輸是否流暢、延遲是否在可接受范圍內。確保無線信號強度足夠覆蓋整個探測區(qū)域。

3.**地面支持設備準備：**

***地面站：**準備性能足夠的地面站電腦或平板，安裝必要的飛行控制、數據傳輸和后處理軟件。

***電源與充電設備：**準備移動電源、充電器等，確?，F場電力供應。

***輔助工具：**螺絲刀、扎帶、防水袋、記錄本、筆等。

（二）現場勘查與規(guī)劃

1.**探測區(qū)域詳細勘察（如果條件允許）：**如果時間允許，應親臨現場觀察水面狀況、岸邊環(huán)境、水下大致情況（可通過探魚器、聲吶或潛水員輔助了解），識別潛在風險點。

2.**環(huán)境參數測量與記錄：**

***水深測量：**使用測深桿、測深儀等工具測量探測區(qū)域的水深，了解是否存在明顯的水下障礙物或深度突變。

***水文條件調查：**觀察或測量水流方向、流速大小。了解是否存在強流、回流或渦流區(qū)域，這些都會影響無人機飛行和傳感器穩(wěn)定性。

***水體透明度評估：**觀察水下能見度，或使用透明度計進行測量。低透明度會嚴重影響光學探測效果。

***天氣條件評估：**查看天氣預報，選擇風力較小、天氣晴朗、能見度高的日子進行作業(yè)。

3.**飛行計劃制定（StepbyStep）：**

***（1）確定飛行參數：**設定合適的飛行高度（需考慮傳感器探測范圍和精度要求，同時保證安全距離）、飛行速度（通常較低，如2-5米/秒，以保證數據質量）、航線間距（根據地形復雜度和傳感器分辨率確定，如10-50米）。

***（2）規(guī)劃航線：**使用專業(yè)航點規(guī)劃軟件（如大疆的DJIAssistant2或第三方軟件）繪制飛行航線。根據探測區(qū)域形狀（矩形、圓形或多邊形）規(guī)劃平行航線或螺旋式航線。確保航線覆蓋整個目標區(qū)域，并有適當的重疊區(qū)域（如10-20%）以方便后期數據拼接。

***（3）設置返航點：**在安全區(qū)域設置多個返航點，并設定低電量自動返航的閾值。

***（4）標記興趣點（Waypoints）：**如果需要對特定underwatertarget進行定點懸停、拍照或聲吶重點探測，可在航線上設置興趣點。

***（5）模擬飛行：**如果軟件支持，進行飛行模擬，預覽飛行路徑和預計采集的數據量。

**三、探測實施階段**

（一）無人機搭載與校準（續(xù)）

1.**安全檢查：**再次確認所有連接（電池、設備、數據線）是否牢固，無松動或損壞。

2.**起飛前最終自檢：**通過地面站啟動無人機，執(zhí)行起飛前的系統(tǒng)自檢程序，檢查電機、槳葉、IMU、GPS信號、電池電量等狀態(tài)是否正常。

3.**傳感器預熱（如需要）：**某些設備（如聲吶）可能需要一定時間預熱才能達到最佳工作狀態(tài)。

（二）飛行操作（StepbyStep）

1.**（1）安全起飛：**在開闊、平坦、無障礙的起降區(qū)域，緩慢平穩(wěn)地起飛至預定飛行高度。起飛過程中保持目視監(jiān)控。

2.**（2）航線執(zhí)行：**啟動自動飛行程序，無人機將按照預設航線自主飛行。操作員需持續(xù)通過地面站監(jiān)控無人機狀態(tài)、飛行軌跡、數據傳輸情況以及實時視頻/聲吶圖像。

3.**（3）實時監(jiān)控與干預：**

*觀察傳感器采集到的實時數據，檢查圖像/聲吶圖像質量是否良好，有無異常信號。

*如遇突發(fā)情況（如信號丟失、設備故障、遇到不預料的障礙物），立即手動接管控制，執(zhí)行緊急停止或繞行等操作。

*根據實時情況微調飛行參數（如速度、高度），但需謹慎操作，避免超出安全邊界。

4.**（4）興趣點任務執(zhí)行：**到達預設的興趣點后，無人機將自動執(zhí)行懸停、拍照、聲吶定點掃描等任務。操作員需監(jiān)控任務執(zhí)行過程。

5.**（5）數據記錄與標記：**確保所有采集的數據（圖像、視頻、聲吶數據、飛行參數等）都被正確記錄和標記，與對應的地理位置關聯。

6.**（6）降落：**任務完成后，在安全區(qū)域平穩(wěn)降落。關閉無人機電源。

（三）應急處理（續(xù)）

1.**低電量應對：**嚴格遵守電量預警（如剩余30%電量）時的返航指令。若迫不得已，嘗試手動控制返航至最近安全區(qū)域降落。

2.**信號丟失處理：**立即嘗試重新連接信號。若無法恢復，執(zhí)行預設的失控返航程序。同時檢查周圍環(huán)境，判斷是否可能存在物理障礙物遮擋。

3.**設備突發(fā)故障：**記錄故障發(fā)生的時間、位置和現象，安全返航。對故障設備進行初步判斷，決定是現場簡單處理（如緊固連接）還是返航后維修。

**四、數據處理與分析**

（一）數據導入與整理

1.**數據傳輸：**將存儲在無人機或移動硬盤中的原始數據（RAW格式圖像/視頻、聲吶原始數據、飛行日志等）傳輸到后處理工作站。

2.**數據組織：**按探測任務、日期、區(qū)域等建立清晰的文件夾結構，對數據進行分類存儲。備份原始數據到至少兩個獨立存儲介質。

3.**數據預覽與檢查：**檢查所有數據文件是否完整，有無損壞。瀏覽部分圖像/視頻和聲吶數據，初步判斷探測效果。

（二）數據解析（StepbyStep）

1.**（1）地理配準：**使用帶有GPS功能的無人機采集的數據，需要將其地理坐標信息與圖像/聲吶數據關聯。利用POS數據（包含無人機位置和姿態(tài)信息）和地面控制點（如果布設了）或通過GPS匹配算法進行精確定位。

2.**（2）圖像/視頻處理：**

***幾何校正：**消除相機鏡頭畸變。

***拼接（Mosaicking）：**將多張航拍圖像按空間位置依次拼接，生成大范圍、連續(xù)的水下圖像地圖。

***增強處理：**調整亮度、對比度，銳化圖像，改善水下視覺效果。

***目標識