1應(yīng)用軟件MultigenCreator和VegaPrime介紹

1.1MultigenCreator軟件

MultigenCreator是美國(guó)MultigenParadigm公司開(kāi)發(fā)的強(qiáng)大的三維建模軟件，是世界上領(lǐng)先的實(shí)時(shí)三維數(shù)據(jù)庫(kù)生成系統(tǒng)，它擁有針對(duì)實(shí)時(shí)應(yīng)用優(yōu)化的OpenFlight模型數(shù)據(jù)格式，強(qiáng)大的多邊形建模、矢量建模、大面積地形精確生成功能，以及多種專(zhuān)業(yè)選項(xiàng)及插件，能高效、最優(yōu)化地生成實(shí)時(shí)三維(RT3D)數(shù)據(jù)庫(kù)，可以用來(lái)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)仿真、娛樂(lè)、城市仿真和計(jì)算可視化等領(lǐng)域的視景數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行產(chǎn)生、編輯和查看。用Creator的基本建模(Modeling)工具，能手工創(chuàng)建三維模型，可對(duì)地形、特征、模型加入如顏色、材質(zhì)、紋理等以使其更真實(shí)，在建模過(guò)程中借助CreatorWizards將提高場(chǎng)景建模的效率，在滿足實(shí)時(shí)性的前提下可以生成實(shí)時(shí)逼真的大面積場(chǎng)景。所有的這些元素：地形、特征、模型和各種屬性，組成了Creator視景數(shù)據(jù)庫(kù)，且OpenGLAPI是支持的。它的層次細(xì)節(jié)(LOD)、多邊形篩選、邏輯篩選、繪圖優(yōu)先級(jí)、自由度設(shè)置等高級(jí)功能使得其數(shù)據(jù)格式OpenFlight(*.flt)在實(shí)時(shí)三維領(lǐng)域成為流行的圖像生成格式。Creator還可以接受DXF、DEM和其他矢量格式的數(shù)據(jù)，與AutoCAD和GIS軟件結(jié)合方便。

1.2VegaPrime軟件

VegaPrime(以下簡(jiǎn)稱(chēng)VP)是MultigenParadigm公司專(zhuān)門(mén)應(yīng)用于實(shí)時(shí)視景仿真、聲音仿真和虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域的渲染軟件環(huán)境，支持MicrosoftWindows、SGIIRIX、Linux、SunMicros等操作系統(tǒng)，并且用戶的應(yīng)用程序也具有跨平臺(tái)特性，用戶可在任意一種平臺(tái)上開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序，而且無(wú)須修改就能在另一個(gè)平臺(tái)上運(yùn)行。它同時(shí)支持OpenGL

1.2和Direct3D8，支持MetaFlight文件格式，支持雙精度浮點(diǎn)數(shù)。與C＋＋STL(StandardTemplateLibrary)兼容，并且可定制用戶界面和可擴(kuò)展模塊，其中包括VegaPrimeFX：爆炸，煙霧，彈道軌跡等等；VegaPrime：分布式渲染；VegaPrimeLADBM：非常大的數(shù)據(jù)庫(kù)支持；DIS/HLA：分布交互仿真；Blueberry：3D開(kāi)發(fā)環(huán)境；DI-GUY：三維人體；GL-Studio：儀表；VegaPrimeIRScene：傳感器圖像仿真；VegaPrimeIRSensor：傳感器圖像實(shí)際效果仿真；VegaPrimeRadarWorks：基于物理機(jī)制的雷達(dá)圖像仿真；VegaPrimeVortex：剛體動(dòng)力學(xué)模擬；VegaPrimemarine：三維動(dòng)態(tài)海洋。

1應(yīng)用軟件MultigenCreator和VegaPrime介紹

1.1MultigenCreator軟件

MultigenCreator是美國(guó)MultigenParadigm公司開(kāi)發(fā)的強(qiáng)大的三維建模軟件，是世界上領(lǐng)先的實(shí)時(shí)三維數(shù)據(jù)庫(kù)生成系統(tǒng)，它擁有針對(duì)實(shí)時(shí)應(yīng)用優(yōu)化的OpenFlight模型數(shù)據(jù)格式，強(qiáng)大的多邊形建模、矢量建模、大面積地形精確生成功能，以及多種專(zhuān)業(yè)選項(xiàng)及插件，能高效、最優(yōu)化地生成實(shí)時(shí)三維(RT3D)數(shù)據(jù)庫(kù)，可以用來(lái)對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)仿真、娛樂(lè)、城市仿真和計(jì)算可視化等領(lǐng)域的視景數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行產(chǎn)生、編輯和查看。用Creator的基本建模(Modeling)工具，能手工創(chuàng)建三維模型，可對(duì)地形、特征、模型加入如顏色、材質(zhì)、紋理等以使其更真實(shí)，在建模過(guò)程中借助CreatorWizards將提高場(chǎng)景建模的效率，在滿足實(shí)時(shí)性的前提下可以生成實(shí)時(shí)逼真的大面積場(chǎng)景。所有的這些元素：地形、特征、模型和各種屬性，組成了Creator視景數(shù)據(jù)庫(kù)，且OpenGLAPI是支持的。它的層次細(xì)節(jié)(LOD)、多邊形篩選、邏輯篩選、繪圖優(yōu)先級(jí)、自由度設(shè)置等高級(jí)功能使得其數(shù)據(jù)格式OpenFlight(*.flt)在實(shí)時(shí)三維領(lǐng)域成為流行的圖像生成格式。Creator還可以接受DXF、DEM和其他矢量格式的數(shù)據(jù)，與AutoCAD和GIS軟件結(jié)合方便。

1.2VegaPrime軟件

VegaPrime(以下簡(jiǎn)稱(chēng)VP)是MultigenParadigm公司專(zhuān)門(mén)應(yīng)用于實(shí)時(shí)視景仿真、聲音仿真和虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域的渲染軟件環(huán)境，支持MicrosoftWindows、SGIIRIX、Linux、SunMicros等操作系統(tǒng)，并且用戶的應(yīng)用程序也具有跨平臺(tái)特性，用戶可在任意一種平臺(tái)上開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序，而且無(wú)須修改就能在另一個(gè)平臺(tái)上運(yùn)行。它同時(shí)支持OpenGL

1.2和Direct3D8，支持MetaFlight文件格式，支持雙精度浮點(diǎn)數(shù)。與C＋＋STL(StandardTemplateLibrary)兼容，并且可定制用戶界面和可擴(kuò)展模塊，其中包括VegaPrimeFX：爆炸，煙霧，彈道軌跡等等；VegaPrime：分布式渲染；VegaPrimeLADBM：非常大的數(shù)據(jù)庫(kù)支持；DIS/HLA：分布交互仿真；Blueberry：3D開(kāi)發(fā)環(huán)境；DI-GUY：三維人體；GL-Studio：儀表；VegaPrimeIRScene：傳感器圖像仿真；VegaPrimeIRSensor：傳感器圖像實(shí)際效果仿真；VegaPrimeRadarWorks：基于物理機(jī)制的雷達(dá)圖像仿真；VegaPrimeVortex：剛體動(dòng)力學(xué)模擬；VegaPrimemarine：三維動(dòng)態(tài)海洋。

摘要：雷達(dá)模擬機(jī)課程設(shè)計(jì)與編寫(xiě)訓(xùn)練是管制技能培訓(xùn)的關(guān)鍵因素。DRS98雷達(dá)管制模擬機(jī)作為民航高校管制模擬訓(xùn)練的主要運(yùn)行設(shè)備，其相關(guān)系統(tǒng)較于當(dāng)前管制發(fā)展有一定的滯后性。通過(guò)添補(bǔ)編寫(xiě)訓(xùn)練系統(tǒng)的遺漏部分，修正與一線管制運(yùn)行的差異部分，升級(jí)管制模擬機(jī)培訓(xùn)系統(tǒng)，從而達(dá)到管制指揮的基本要求。

關(guān)鍵詞：雷達(dá)模擬機(jī)；訓(xùn)練編寫(xiě)；DRS98

近年來(lái)，極速增長(zhǎng)的航班量刺激了管制人員的需求，同時(shí)也加大了管制培訓(xùn)的數(shù)量及要求。目前管制培訓(xùn)分為院校學(xué)生初級(jí)訓(xùn)練，入崗人員崗前訓(xùn)練和在崗人員復(fù)訓(xùn)三大部分。國(guó)內(nèi)管制模擬機(jī)教學(xué)研究主要針對(duì)在模擬機(jī)培訓(xùn)制度，大多從教員角度、設(shè)備角度、教材角度、培訓(xùn)人數(shù)等方面探析，極少分析管制課件制作。訓(xùn)練編寫(xiě)系統(tǒng)作為模擬機(jī)訓(xùn)練的根本，由于長(zhǎng)時(shí)間處于未更新?tīng)顟B(tài)，模擬機(jī)編寫(xiě)環(huán)境與相關(guān)設(shè)備存在功能局限，造成與管制一線的運(yùn)行差異，導(dǎo)致模擬訓(xùn)練與實(shí)際管制指揮的嚴(yán)重脫節(jié)［1］。目前民航院校使用的雷達(dá)管制模擬訓(xùn)練設(shè)備主要為川大智勝生產(chǎn)的DRS98航管雷達(dá)模擬機(jī)和南京萊斯公司生產(chǎn)的”NUMEN-2000”型雷達(dá)管制模擬機(jī)。文章以DRS98航管雷達(dá)模擬機(jī)系統(tǒng)為參考編寫(xiě)環(huán)境，將訓(xùn)練計(jì)劃與實(shí)際運(yùn)行進(jìn)行差異化比較，在模擬仿真數(shù)據(jù)生成上提出可行性建議，更為貼合管制員訓(xùn)練需求。

1DRS98編寫(xiě)環(huán)境描述

訓(xùn)練計(jì)劃由DRS數(shù)據(jù)庫(kù)NTBASE生成，完整的訓(xùn)練計(jì)劃包括空域數(shù)據(jù)、飛行航跡數(shù)據(jù)、航路數(shù)據(jù)、管制席與機(jī)長(zhǎng)位拓?fù)潢P(guān)系、航空器性能數(shù)據(jù)，以機(jī)場(chǎng)四字代碼、航班號(hào)、訓(xùn)練計(jì)劃名、機(jī)型型號(hào)來(lái)命名識(shí)別。從訓(xùn)練計(jì)劃ROUTE*.FIL，TRACE*.DAT，BASIC.INF三個(gè)文件數(shù)據(jù)，與Ntbase編寫(xiě)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比參照［2］。Ntbase的編寫(xiě)窗口為Aircraft（機(jī)型數(shù)據(jù)）、Scenario（訓(xùn)練腳本數(shù)據(jù)）、Utility（通用數(shù)據(jù)）三大板塊，需要實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行填寫(xiě)，生成訓(xùn)練計(jì)劃數(shù)據(jù)項(xiàng)，并加載到FTP在模擬機(jī)上指揮運(yùn)行。

2差異與修正建議

摘要：本文主要探討在民航空管監(jiān)視雷達(dá)崗位工作中，針對(duì)近幾年民航航線日益增多，航運(yùn)需求日益增加的情況，民航安全越來(lái)越被大家關(guān)注，對(duì)民航空管監(jiān)視雷達(dá)的崗位應(yīng)急處理工作應(yīng)加強(qiáng)實(shí)效，本人在從事空管監(jiān)視雷達(dá)崗位將近20年的工作積累中，對(duì)于監(jiān)視雷達(dá)崗位的應(yīng)急處理工作進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：民航空管；監(jiān)視雷達(dá)技術(shù)；雷達(dá)崗位；應(yīng)急處理

隨著新疆地區(qū)航空市場(chǎng)需求持續(xù)增長(zhǎng)，烏魯木齊區(qū)域飛行架次增幅顯著，尤其是疆內(nèi)航路、航線飛行沖突明顯增加，烏魯木齊機(jī)場(chǎng)日起降架次已進(jìn)入全國(guó)單跑道機(jī)場(chǎng)前列。新疆空管安全形勢(shì)雖然整體平穩(wěn)，但穩(wěn)中有險(xiǎn)、穩(wěn)中有憂，安全壓力日益加大。在民航全面加大強(qiáng)安全、強(qiáng)效率、強(qiáng)智慧、強(qiáng)協(xié)同的“四強(qiáng)空管”建設(shè)力度，努力實(shí)現(xiàn)空管高質(zhì)量發(fā)展的背景下，本文結(jié)合監(jiān)視雷達(dá)一線崗位的工作實(shí)際，從應(yīng)急管理工作中的應(yīng)急處置能力方面、崗位培訓(xùn)方面和各單位間相互協(xié)作方面，淺談對(duì)于如何提高監(jiān)視雷達(dá)崗位工作應(yīng)急處理能力問(wèn)題的思考。

1雷達(dá)

1.1空管監(jiān)視雷達(dá)是提供空中飛行情報(bào)及態(tài)勢(shì)的重要信息源之一，是確保飛行安全、實(shí)現(xiàn)雷達(dá)管制、提高空域流量和空域資源利用率的基礎(chǔ)?？展芟到y(tǒng)中常用的雷達(dá)有一次監(jiān)視雷達(dá)（PrimarySurveillanceRadar，PSR）和二次監(jiān)視雷達(dá)（SecondarySurveillanceRadar，SSR）之分。1.2一次監(jiān)視雷達(dá)的主要優(yōu)點(diǎn)：一是由于采用非協(xié)同監(jiān)視的手段,因此對(duì)機(jī)載航電設(shè)備的要求最低；二是一次監(jiān)視雷達(dá)通常具有氣象通道，具有較強(qiáng)的獲取航路和機(jī)場(chǎng)的氣象信息。在航空科技高度發(fā)展的今天，大部分飛行事故和延誤都是由于天氣因素引起的所以，這一優(yōu)點(diǎn)對(duì)空管系統(tǒng)非常重要。一次監(jiān)視雷達(dá)和二次監(jiān)視雷達(dá)相比，存在沒(méi)有目標(biāo)識(shí)別碼和高度信息（除相控陣?yán)走_(dá)外）和易受氣象和地雜波干擾的缺點(diǎn)。因此在應(yīng)用中，通常和二次監(jiān)視雷達(dá)合裝使用。1.3二次雷達(dá)和一次雷達(dá)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：二次雷達(dá)具有識(shí)別碼，可以和ATC/ATM系統(tǒng)中的飛行計(jì)劃相關(guān)聯(lián)，具有高度碼和應(yīng)急標(biāo)志；受地雜波和氣象雜波的影響較?。灰暂^小的發(fā)射功率實(shí)現(xiàn)較遠(yuǎn)的探測(cè)距離。二次雷達(dá)目前是現(xiàn)代空管系統(tǒng)必配的設(shè)備之一。1.4雷達(dá)室組織二次雷達(dá)培訓(xùn)①技術(shù)保障中心雷達(dá)運(yùn)行保障室3月11日-3月15日舉行了二次雷達(dá)實(shí)操培訓(xùn)，采用理論與實(shí)操相結(jié)合的方式對(duì)擬參加技能競(jìng)賽的選手開(kāi)展有針對(duì)性地培訓(xùn)，力求讓學(xué)員近距離接觸此次監(jiān)視信息探測(cè)系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)的實(shí)操演練：恩瑞特電子DLC-100C二次雷達(dá)、深入掌握設(shè)備組成、系統(tǒng)操作，維護(hù)排故要點(diǎn)，設(shè)備技術(shù)指標(biāo)測(cè)量等，增進(jìn)學(xué)員對(duì)該套設(shè)備的理論和操作技能水平。②2019年是民航空管監(jiān)視崗位職業(yè)技能大賽年，技能大賽對(duì)于一線監(jiān)視人員來(lái)說(shuō)既是展現(xiàn)自我的試金石，又是資質(zhì)提升的鋪路石，為使參加技能大賽的選手和教練熟練掌握常用的儀器儀表，提高設(shè)備維護(hù)維修方面的業(yè)務(wù)能力，同時(shí)提升培訓(xùn)的專(zhuān)業(yè)性和針對(duì)性，增強(qiáng)培訓(xùn)的效果，雷達(dá)室提前準(zhǔn)備了培訓(xùn)需求，讓授課工程師制定了培訓(xùn)課程。二位老師通過(guò)理論講解和實(shí)操測(cè)試相結(jié)合的方式展開(kāi)了講解。通過(guò)五天的時(shí)間，從二次雷達(dá)的基本原理、測(cè)試技術(shù)及應(yīng)用、操作規(guī)范、故障檢測(cè)等方面詳細(xì)介紹了DLC-100C型二次雷達(dá)、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、功率計(jì)、頻譜分析儀、信號(hào)發(fā)生器、示波器、頻率計(jì)，并分享了設(shè)備及儀表使用的注意事項(xiàng)。在二次雷達(dá)設(shè)備實(shí)操與儀表培訓(xùn)結(jié)束后，雷達(dá)室及時(shí)組織了實(shí)際操作考試，科室參加技能大賽的選手均參加了技能考試，考試現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)謹(jǐn)有序，選手們有條不紊，完成了實(shí)操考核大賽。③通過(guò)培訓(xùn)，參訓(xùn)學(xué)員不僅掌握了二次雷達(dá)設(shè)備的實(shí)際操作，同時(shí)也熟悉了儀表的日常使用，通過(guò)與技術(shù)工程師面對(duì)面的交流，了解到各類(lèi)儀表的更多的適用背景和場(chǎng)合，進(jìn)一步提高了儀表的利用率以及技術(shù)保障人員對(duì)監(jiān)視設(shè)備的維護(hù)維修能力，同時(shí)也為2019年通導(dǎo)能競(jìng)賽做好了準(zhǔn)備工作。

2平時(shí)加強(qiáng)民航應(yīng)急模擬演練，熟悉掌握空管應(yīng)急流程

摘要:本文主要研究線性調(diào)頻連續(xù)波(LFMCW)雷達(dá)對(duì)呼吸信號(hào)的非接觸式跟蹤技術(shù)。首先由雷達(dá)發(fā)射線性調(diào)頻連續(xù)波,采集含有人體生命體征信息的回波信號(hào),然后進(jìn)行濾波得到差拍信號(hào),提取差拍信號(hào)的相位信息并進(jìn)行展開(kāi),最后使用快速傅里葉變換來(lái)計(jì)算呼吸頻率。

關(guān)鍵詞:線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)；呼吸頻率監(jiān)測(cè)；非接觸式監(jiān)測(cè)；距離跟蹤

近年來(lái),雷達(dá)技術(shù)在生產(chǎn)、生活等各個(gè)方面給人們提供了極大地便利。相較于傳統(tǒng)接觸式的生命體征檢測(cè)方法,非接觸式雷達(dá)傳感器在災(zāi)難救援、反恐響應(yīng)和緊急搜索等日常領(lǐng)域有著更廣泛的應(yīng)用。本文采用LFMCW雷達(dá)進(jìn)行人體非接觸生命體征檢測(cè)[1],LFMCW雷達(dá)功耗低,具有較高的分辨率和系統(tǒng)集成度,且其目標(biāo)信息保存在接收相位中,硬件處理相對(duì)簡(jiǎn)單,具有不可替代的優(yōu)勢(shì)。

1調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)原理

LFMCW雷達(dá)系統(tǒng)包括信號(hào)發(fā)生器、發(fā)射天線、接收天線、濾波器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器等,圖1為L(zhǎng)FMCW雷達(dá)系統(tǒng)的簡(jiǎn)化框圖。LFMCW雷達(dá)發(fā)射由信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的線性調(diào)頻連續(xù)波信號(hào),雷達(dá)信號(hào)在遇到目標(biāo)時(shí)被反射回來(lái)。正交接收機(jī)負(fù)責(zé)捕獲回波信號(hào)并與發(fā)射信號(hào)正交混合,通過(guò)濾波器后得到差拍信號(hào),差拍信號(hào)再經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器后進(jìn)行后續(xù)信號(hào)處理。

2雷達(dá)信號(hào)建模

摘要：L波段二次測(cè)風(fēng)雷達(dá)，是一種體制較新、自動(dòng)化程度較高的新型雷達(dá)。其新型的探測(cè)系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)了探測(cè)數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測(cè)和集成的自動(dòng)化，提高了高空氣象資料的質(zhì)量和精度，但在運(yùn)行中故障時(shí)有發(fā)生。分析了放球過(guò)程中方位驅(qū)動(dòng)器告警、方位角顯示數(shù)值跳變等常見(jiàn)的故障原因，對(duì)充分發(fā)揮雷達(dá)性能，延長(zhǎng)雷達(dá)使用壽命，及時(shí)保證設(shè)備正常運(yùn)作有一定借鑒作用。

關(guān)鍵詞：L波段雷達(dá)；故障；原因；排除方法

高空探測(cè)雷達(dá)是高空氣象探測(cè)的重要手段。L波段高空探測(cè)系統(tǒng)屬于國(guó)家重點(diǎn)投資項(xiàng)目，是我國(guó)新一代高空氣象探測(cè)系統(tǒng)的重要組成部分。它由地面L波段二次測(cè)風(fēng)雷達(dá)和高空數(shù)字化電子探空儀組成，具有自動(dòng)化程度高、精度高、時(shí)效快、能耗少、體積小、重量輕等特點(diǎn)。鄭州站已于2005年建成投入使用，該臺(tái)站的建成投用，將為河南省氣象預(yù)報(bào)、防災(zāi)減災(zāi)，特別是重大災(zāi)害性天氣提供更加全面、及時(shí)、準(zhǔn)確的高空氣象基本數(shù)據(jù)。為了充分發(fā)揮雷達(dá)的性能，延長(zhǎng)雷達(dá)的使用壽命，現(xiàn)把實(shí)際工作中遇到的雷達(dá)故障現(xiàn)象進(jìn)行分析，將故障個(gè)例和解決方法列舉出來(lái)，以供維修人員參考。

一、放球過(guò)程中方位和仰角驅(qū)動(dòng)器告警

(1)打開(kāi)驅(qū)動(dòng)分機(jī)的蓋板，觀察方位驅(qū)動(dòng)器顯示情況，一般都是26號(hào)告警。這是由于發(fā)射機(jī)和方位驅(qū)動(dòng)電機(jī)都裝配在天線座里，相互之間有輕微干擾，如果屏蔽不好，發(fā)射機(jī)高頻信號(hào)干擾方位驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使得方位驅(qū)動(dòng)電機(jī)的編碼器信號(hào)受到發(fā)射機(jī)影響，方位產(chǎn)生過(guò)速告警，導(dǎo)致天線方位不轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)分機(jī)的“A報(bào)警”亮紅燈，“A準(zhǔn)備好”燈不亮。

解決方法：將方位驅(qū)動(dòng)電機(jī)及插頭重新包裹，盡量將驅(qū)動(dòng)電機(jī)上兩根電纜線全部放進(jìn)屏蔽罩里，以達(dá)到最佳的屏蔽效果，故障即可排除。

1基本原理

通過(guò)語(yǔ)音提示告訴司機(jī)前方車(chē)輛的行駛方向，在顯示器上顯示出兩車(chē)相距距離，前方車(chē)輛的速度；根據(jù)兩車(chē)的速度和相距的距離判斷車(chē)輛到達(dá)危險(xiǎn)距離時(shí)，通過(guò)蜂鳴器進(jìn)行安全警報(bào)，如果在危險(xiǎn)時(shí)刻司機(jī)未采取任何措施，系統(tǒng)經(jīng)過(guò)判斷給自建的剎車(chē)系統(tǒng)一個(gè)加速，讓車(chē)輛的速度減下來(lái)避免兩車(chē)相撞。

2主要技術(shù)

系統(tǒng)用到的技術(shù)有倒車(chē)?yán)走_(dá)技術(shù)、單片機(jī)對(duì)信息處理技術(shù)、顯示器顯示技術(shù)、語(yǔ)音提示技術(shù)、蜂鳴器技術(shù)、數(shù)字電阻芯片控制加速度技術(shù)。A、關(guān)鍵技術(shù)描述系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)有數(shù)字電阻芯片控制加速度技術(shù)和倒車(chē)?yán)走_(dá)技術(shù)。B、主要技術(shù)及性能指標(biāo)主要功能：顯示出前方車(chē)輛的速度，兩車(chē)相距的距離，語(yǔ)音提示前方車(chē)輛行駛的方向，聲音警報(bào)，自動(dòng)減速避免車(chē)輛相撞。性能指標(biāo)數(shù)據(jù)及關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)：探測(cè)兩車(chē)距離范圍：0.3m～80m。探測(cè)速度的精確度：<1m/s。加速度的大小由兩車(chē)的速度和兩車(chē)的相聚距離決定。加速度的精度：<0.1m/s2。C、優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)本系統(tǒng)可以測(cè)出前方車(chē)輛的速度和行駛方向，這在濃見(jiàn)度極低和探測(cè)遠(yuǎn)距離目標(biāo)是傳統(tǒng)的霧燈無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)這可以讓司機(jī)對(duì)前方車(chē)輛行駛的方向了如指掌。D、實(shí)現(xiàn)方法、檢測(cè)方法項(xiàng)目技術(shù)實(shí)現(xiàn)的具體方法：第一，將超聲波傳感器安裝在一個(gè)特定裝置(一個(gè)半球與一個(gè)圓筒無(wú)縫銜接,圓筒的一端無(wú)蓋)中，以防止其他車(chē)載雷達(dá)對(duì)本車(chē)車(chē)載雷達(dá)的影響；第二，讓超聲波傳感器的發(fā)射器在接收器的前面，發(fā)射器后面固定一個(gè)大小適中的薄板；第三,在汽車(chē)的前方安裝兩個(gè)上述的裝置,左右各一個(gè)，數(shù)據(jù)處理的是距離本車(chē)較近的一個(gè)超聲波傳感器輸出的數(shù)據(jù)；第四,將驅(qū)動(dòng)和超聲波傳感器相連，再將驅(qū)動(dòng)和放大器相連，再將放大器與單片機(jī)相連；第五，將回波放大裝置和超聲波傳感器相連，再將回波放大裝置和整形裝置相連，然后將整形裝置和單片機(jī)相連；第六，選擇合適的單片機(jī)以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能；第七，將汽車(chē)中的自帶的測(cè)速裝置和單片機(jī)相連，來(lái)測(cè)算出前方車(chē)輛的速度；第八，將一個(gè)顯示器和單片機(jī)相連，以便顯示出前方車(chē)輛的速度和本車(chē)與前方車(chē)輛的距離；第九，將一個(gè)蜂鳴器和單片機(jī)相連，在車(chē)輛到達(dá)危險(xiǎn)距離時(shí)進(jìn)行聲音警報(bào)，將語(yǔ)音提示系統(tǒng)加入，提示前方車(chē)輛的行駛方向；第十，將一個(gè)存儲(chǔ)器和單片機(jī)相連，里面存儲(chǔ)電阻和加速度對(duì)應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)庫(kù)；第十一，再建立一套剎車(chē)裝置，由數(shù)字電阻芯片、放大器和電動(dòng)機(jī)組成。當(dāng)兩車(chē)相距在危險(xiǎn)距離時(shí)，單片機(jī)輸出的相應(yīng)信號(hào)傳到動(dòng)機(jī)進(jìn)行減速，并不一定是停車(chē)，通過(guò)這可以防止司機(jī)在注意力不集中或者上面的警報(bào)裝置出現(xiàn)問(wèn)題等情況下進(jìn)行應(yīng)急，自動(dòng)減速，可以防止前后車(chē)輛追尾；第十二，在整套系統(tǒng)中安裝開(kāi)關(guān)以控制本是否使用系統(tǒng)；第十三，對(duì)單片機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的編程，以實(shí)現(xiàn)上述的功能；第十四，將程序燒錄到單片機(jī)中。E、成果形態(tài)及未來(lái)設(shè)想成果形態(tài)：（原理圖）從目前的技術(shù)來(lái)看，雷達(dá)技術(shù)經(jīng)過(guò)上百年的發(fā)展已經(jīng)變得很完善了，這也讓我們這片的技術(shù)變得非常可靠。隨著近些年的發(fā)展單片機(jī)技術(shù)也相當(dāng)成熟，單片機(jī)的價(jià)格也降了下來(lái)，這將為我們的產(chǎn)品推廣帶來(lái)很大的推動(dòng)作用，同時(shí)另一項(xiàng)重要組成元件——數(shù)字電阻芯片，技術(shù)上也已經(jīng)很成熟了而且價(jià)格在可接受的范圍內(nèi)。我們產(chǎn)品的缺點(diǎn)是主要強(qiáng)調(diào)了預(yù)警作用而自動(dòng)處理危機(jī)情況的功能太少。隨著我們研究的深入以及對(duì)各種出現(xiàn)情況數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，將增強(qiáng)產(chǎn)品自動(dòng)處理危機(jī)情況的功能。該項(xiàng)智能雷達(dá)預(yù)警系列產(chǎn)品在市場(chǎng)上有很大的前景，前期沒(méi)有特別強(qiáng)勁的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。而該項(xiàng)目的高智能化、無(wú)人化，對(duì)人的快節(jié)奏生活方式帶來(lái)很大程度上便利，安全可靠。故而全方位智能預(yù)警雷達(dá)定將取代老式的后視雷達(dá)。本項(xiàng)目推廣應(yīng)用長(zhǎng)途貨車(chē)，客車(chē)，私家汽車(chē)。

本文作者：程亞平孫喜紅工作單位：黃淮學(xué)院

摘要：介紹了基于DDS技術(shù)的自適應(yīng)米波雷達(dá)自動(dòng)頻率控制系統(tǒng)?熏該系統(tǒng)以直接數(shù)字頻率合成技術(shù)（DDS）為基礎(chǔ)，以單片機(jī)為控制核心，采用高速高精度脈內(nèi)測(cè)頻技術(shù)精確測(cè)量米波脈沖雷達(dá)的發(fā)射頻率，并根據(jù)測(cè)量結(jié)果由單片機(jī)控制本機(jī)振蕩器，改變其輸出的本振頻率，保證中頻頻率穩(wěn)定，確保雷達(dá)接收機(jī)的技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)性能得到充分的發(fā)揮。

關(guān)鍵詞：本機(jī)振蕩器直接數(shù)字頻率合成自動(dòng)頻率控制脈內(nèi)測(cè)頻

雷達(dá)系統(tǒng)根據(jù)其工作頻率一般分為米波雷達(dá)、分米波雷達(dá)和厘米波雷達(dá)，其接收機(jī)通常是超外差形式的。分米波雷達(dá)和厘米波雷達(dá)由于其工作頻率較高，一般都有自動(dòng)頻率控制（AFC）系統(tǒng)，控制本振頻率自動(dòng)跟蹤發(fā)射頻率的變化，或者控制發(fā)射頻率自動(dòng)穩(wěn)定在本振頻率對(duì)應(yīng)的頻率點(diǎn)上，保證雷達(dá)接收機(jī)的中頻頻率穩(wěn)定。但是傳統(tǒng)的模擬式單環(huán)路或雙環(huán)路AFC系統(tǒng)由于受模擬電路本身的局限，使得AFC的跟蹤速度慢、跟蹤頻率范圍窄、精度低，甚至有可能出現(xiàn)錯(cuò)誤跟蹤的情況；此外，控制本振的自頻控雷達(dá)由于在本機(jī)振蕩器上加裝了頻率調(diào)整裝置，影響了本振的頻率穩(wěn)定度，這對(duì)動(dòng)目標(biāo)雷達(dá)而言是難以接受的。米波雷達(dá)由于其工作頻率較低，基本上沒(méi)有自動(dòng)頻率控制系統(tǒng)，但是米波雷達(dá)的發(fā)射機(jī)工作頻率和接收機(jī)本機(jī)振蕩頻率由于環(huán)境溫度、電源電壓和負(fù)載變化而發(fā)生一定的變化，其變化范圍從幾十千赫茲到數(shù)百千赫茲，通常在500～600kHz之間。雖然由此造成的中頻頻率變化量的絕對(duì)值不會(huì)超出中頻放大器的通頻帶范圍（中頻放大器的通頻帶通?！?MHz），但是數(shù)百千赫茲的變化量使回波信號(hào)不能得到最有效的放大，造成雷達(dá)接收機(jī)技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)性能降低，此時(shí)即使加裝DSU（DigitalStableUnit）設(shè)備，也由于中頻頻率漂移的影響，使DSU的性能無(wú)法得到最有效的發(fā)揮。

應(yīng)用鎖相環(huán)頻率合成技術(shù)實(shí)現(xiàn)雷達(dá)自動(dòng)頻率控制系統(tǒng)已經(jīng)是比較成熟的技術(shù)方案，這種方案的應(yīng)用解決了非相參雷達(dá)的自動(dòng)頻率跟蹤與本振頻率穩(wěn)定度之間的矛盾，但是鎖相環(huán)固有的大慣性、大步進(jìn)間隔和非線性誤差卻嚴(yán)重地限制著鎖相環(huán)自動(dòng)頻率控制系統(tǒng)的性能，使其無(wú)法滿足高速、高頻率分辨率、大帶寬的要求。

DDS技術(shù)是近幾年來(lái)迅速發(fā)展的頻率合成技術(shù)，它采用全數(shù)字化的技術(shù)，具有集成度高、體積小、相對(duì)帶寬寬、頻率分辨率高、跳頻時(shí)間短、相位連續(xù)性好、可以寬帶正交輸出、可以外加調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)，并能直接與單片機(jī)接口構(gòu)成智能化的頻率源。基于DDS技術(shù)的自適應(yīng)米波雷達(dá)自動(dòng)頻率控制系統(tǒng)是新一代的自動(dòng)頻率控制（AFC）系統(tǒng)，它以直接數(shù)字頻率合成技術(shù)（DDS）為基礎(chǔ)，以單片機(jī)為控制核心，通過(guò)高速高精度脈內(nèi)頻率測(cè)量模塊對(duì)雷達(dá)發(fā)射頻率進(jìn)行精確測(cè)量，然后由單片機(jī)控制DDS，對(duì)發(fā)射頻率進(jìn)行搜索和跟蹤。因此它是一種易于實(shí)現(xiàn)的數(shù)字式智能化自適應(yīng)頻率控制系統(tǒng)。

圖2DDS頻率合成模塊結(jié)構(gòu)圖

摘要：介紹了激光雷達(dá)在輸電線路巡檢中的關(guān)鍵技術(shù)，總結(jié)了點(diǎn)云精細(xì)分類(lèi)和三維重建的方法并探討了未來(lái)研究方向，歸納了激光雷達(dá)在線路巡檢中的具體應(yīng)用，可為相關(guān)行業(yè)提供參考。

關(guān)鍵詞：激光雷達(dá)；輸電線路；點(diǎn)云分類(lèi)；三維重建；關(guān)鍵應(yīng)用

我國(guó)不斷發(fā)展電力事業(yè)，電網(wǎng)建設(shè)得到迅速發(fā)展，現(xiàn)已形成華北、東北、華中、華東、西北、南方六大區(qū)域電網(wǎng)，規(guī)模位居世界首位。我國(guó)在“十三五”規(guī)劃期間又對(duì)電力行業(yè)提出更高要求，指出要在2016－2020年間開(kāi)始建設(shè)±1100kv高壓輸電線路，同時(shí)提升大電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行能力，加強(qiáng)電網(wǎng)災(zāi)害預(yù)防，使電網(wǎng)安全運(yùn)行技術(shù)達(dá)到世界前列。如今電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，線路長(zhǎng)度不斷增長(zhǎng)，采用傳統(tǒng)人工巡檢不但耗時(shí)耗力，而且無(wú)法做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患、排除隱患。機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)作為一種新型對(duì)地觀測(cè)技術(shù)，能夠快速進(jìn)行探測(cè)，獲取目標(biāo)探測(cè)物的三維空間信息，并利用點(diǎn)云數(shù)據(jù)構(gòu)建真三維模型，還原輸電線路走廊地貌，彌補(bǔ)了人工巡檢的不足，無(wú)疑成為輸電線路巡檢技術(shù)未來(lái)探索和發(fā)展的方向。自20世紀(jì)50年代起，歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始將激光雷達(dá)系統(tǒng)應(yīng)用于輸電線路搶修。我國(guó)則起步較晚，在2009－2013年間還處于技術(shù)探索階段，主要進(jìn)行小規(guī)?？蒲袑?shí)驗(yàn)，2013年以后開(kāi)始大規(guī)模應(yīng)用，該技術(shù)在國(guó)網(wǎng)、南網(wǎng)等大型電網(wǎng)公司的生產(chǎn)項(xiàng)目中取得了不錯(cuò)的成果，如國(guó)網(wǎng)通用航空有限公司在國(guó)內(nèi)率先應(yīng)用機(jī)載激光雷達(dá)進(jìn)行輸電線路巡線，結(jié)合帶電維修，形成了系統(tǒng)的運(yùn)維業(yè)務(wù)。2016年河南省電力公司首次將無(wú)人機(jī)與激光雷達(dá)三維成像技術(shù)結(jié)合用于500kv線路巡檢。同年，廣東電網(wǎng)采用無(wú)人機(jī)機(jī)載激光雷達(dá)對(duì)汕頭110kv崗河線、棉河線進(jìn)行掃描。2018年國(guó)網(wǎng)雅安電力（集團(tuán)）公司對(duì)220kv下石一、二線輸電線路開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)工作。機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)的產(chǎn)生大量減少了人力物力的投入，提高了生產(chǎn)效率，隨著成本逐步降低，必將在全國(guó)范圍內(nèi)擴(kuò)大應(yīng)用。本文將對(duì)機(jī)載激光雷達(dá)關(guān)鍵技術(shù)和在電力巡檢中的具體應(yīng)用進(jìn)行論述，展望了激光雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展前景。

1關(guān)鍵技術(shù)

1.1激光雷達(dá)系統(tǒng)。激光雷達(dá)技術(shù)是近十幾年發(fā)展起來(lái)的一種新的空間信息采集技術(shù)，通過(guò)發(fā)射高頻率激光脈沖，對(duì)目標(biāo)地物進(jìn)行掃描，獲取海量點(diǎn)云數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)不僅包含目標(biāo)物體的三維信息，還包含幾何結(jié)構(gòu)、弱紋理和語(yǔ)義信息。激光雷達(dá)系統(tǒng)在功能上整合了激光雷達(dá)技術(shù)、全球定位系統(tǒng)（GPS）和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS），通過(guò)搭載于不同的遙感平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了高精度地形地貌數(shù)據(jù)的快速采集。其擁有以下幾個(gè)特點(diǎn)：①數(shù)據(jù)精度高，目前激光雷達(dá)可獲得毫米甚至微米級(jí)別的探測(cè)。②數(shù)據(jù)量大。激光雷達(dá)每秒可以獲取數(shù)十萬(wàn)個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)，這為后期對(duì)目標(biāo)地物進(jìn)行還原和建模提供了大量可靠的數(shù)據(jù)資源。③不受天氣、太陽(yáng)高度角、地形等自然條件影響，支持全天候作業(yè)。④激光雷達(dá)不受電磁波的干擾，因此在低空、超低空的條件下仍可獲得清晰的影像。激光雷達(dá)系統(tǒng)根據(jù)搭載平臺(tái)的不同可分為星載、機(jī)載、車(chē)載和地面4類(lèi)，其中機(jī)載激光雷達(dá)（如圖1）受天氣影響小，掃描角度靈活，應(yīng)用最為廣泛，目前已有70余種機(jī)載激光雷達(dá)系統(tǒng)投入市場(chǎng)，如瑞士Leica公司研發(fā)的ALS60、加拿大Optech公司的ALTM、奧地利IGI公司的RIGEL等。1.2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。激光雷達(dá)系統(tǒng)獲取的海量點(diǎn)云數(shù)據(jù)在豐富了地理空間信息的同時(shí)也產(chǎn)生了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理問(wèn)題。面對(duì)GB甚至TB級(jí)別的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，單機(jī)內(nèi)存有限，基于全內(nèi)存的存儲(chǔ)方式不再適用，如何進(jìn)行高效存儲(chǔ)是一項(xiàng)重要的研究課題。基于分布式的存儲(chǔ)技術(shù)為海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)提供了新的思路，其采用可擴(kuò)展的系統(tǒng)架構(gòu)，利用多臺(tái)普通服務(wù)器組成分布式服務(wù)集群共同分擔(dān)存儲(chǔ)負(fù)荷，利用位置服務(wù)器定位存儲(chǔ)信息，提高了系統(tǒng)的可靠性、可用性和存取效率、降低了開(kāi)發(fā)成本。分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)分為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)和非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，其中非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)更適合于非結(jié)構(gòu)化的點(diǎn)云數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。目前已經(jīng)成熟的技術(shù)有HBase、Cassandra和MongoDB等，研究人員基于非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行了海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的方案設(shè)計(jì)和研究。2010年崔鑫[1]提出了基于HBase的海量數(shù)據(jù)分布式存儲(chǔ)的解決方案，并設(shè)計(jì)了并行處理引擎MapReduceGIS；2012年張廣弟[2]提出一種基于MongoDB和MapReduce的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與并行處理解決方案；2016年郭瑞[3]基于MongoDB搭建Sharding集群，對(duì)激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和并行處理進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果表明該集群具有良好的故障轉(zhuǎn)移恢復(fù)和可擴(kuò)展性等特性。1.3激光點(diǎn)云精細(xì)分類(lèi)。激光點(diǎn)云精細(xì)分類(lèi)（如圖2）是將一系列離散的、不連續(xù)的點(diǎn)云按照一定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行提取和識(shí)別。這一部分內(nèi)容是激光雷達(dá)數(shù)據(jù)處理的重中之重，約占整個(gè)數(shù)據(jù)后處理60%～70%的工作量，是構(gòu)建數(shù)字地面模型、復(fù)雜場(chǎng)景建設(shè)等后續(xù)應(yīng)用的基礎(chǔ)，因此研究也最多。由于激光雷達(dá)獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)包含了所有地物點(diǎn)，所以對(duì)輸電線路走廊進(jìn)行分析前需要先從海量點(diǎn)云數(shù)據(jù)中分離出地面點(diǎn)（即濾波），然后將非地面點(diǎn)按照一定的規(guī)則細(xì)分出輸電線路（桿塔、導(dǎo)線）、建筑、植被（高植被、低植被）、橋梁等，主要流程如圖3所示。其中地面點(diǎn)濾波主要分為基于坡度[4]、基于形態(tài)學(xué)、基于曲面擬合、基于不規(guī)則三角網(wǎng)（TIN）[5]、基于分割和基于機(jī)器學(xué)習(xí)6種方法。其中基于不規(guī)則三角網(wǎng)算法最為穩(wěn)健，能夠較好地處理具有階躍特征的地貌[6]，其原理是首先對(duì)區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格劃分，然后將各網(wǎng)格中的最低點(diǎn)作為地面種子點(diǎn)建立不規(guī)則三角網(wǎng)，通過(guò)測(cè)量非種子點(diǎn)到所在三角形的反復(fù)角和反復(fù)距離，將滿足閾值條件的點(diǎn)加入TIN中，最終分離出地面點(diǎn)[7]。對(duì)于除地面以外的其他地物，多利用其自身點(diǎn)云形態(tài)、點(diǎn)云密度、高度差和回波次數(shù)等特征進(jìn)行區(qū)分。例如導(dǎo)線位于電力走廊最上部，呈線狀分布且只具有一次回波；桿塔在空間上點(diǎn)云密度大，俯視時(shí)輪廓為矩形；樹(shù)木的點(diǎn)云形態(tài)多不規(guī)則、密度較大，具有多次回波；建筑物屋頂則多呈規(guī)則矩形，一般只具有一次回波。利用這些特性，通過(guò)一定算法可將不同地物從點(diǎn)云中分別提取出來(lái)。由于輸電線路地處環(huán)境復(fù)雜，探索不同地形情景下的點(diǎn)云濾波仍是今后的熱點(diǎn)，融合不同濾波算法的優(yōu)勢(shì)將有利于提高地面點(diǎn)云提取精度。此外目前地物分類(lèi)技術(shù)多針對(duì)單一地物的提取，不同地物需要采取不同的分類(lèi)算法，為了降低地物分類(lèi)的復(fù)雜程度，擺脫過(guò)度依賴(lài)人工定義特征[8]，提高工作效率，研究人員正在朝著機(jī)器學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方向進(jìn)行輸電線路走廊地物自動(dòng)識(shí)別和提取。李曉天等[9]基于層次分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)滁州市郊區(qū)地物進(jìn)行自動(dòng)分類(lèi)，能夠較好的區(qū)分出大比例尺地形圖要素；熊艷等[10]利用隨機(jī)森林法分類(lèi)，有效降低了數(shù)據(jù)特征維度。機(jī)器學(xué)習(xí)將在未來(lái)電力走廊地物分類(lèi)中有很大的發(fā)展空間，但是在樣本特征選擇、樣本數(shù)量、分類(lèi)器選擇、模型訓(xùn)練等多個(gè)方面還需進(jìn)行深入研究。此外由于激光雷達(dá)設(shè)備自身性能原因?qū)е虏杉降狞c(diǎn)云數(shù)據(jù)質(zhì)量不高，常會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)云數(shù)據(jù)缺失等問(wèn)題，因此除了對(duì)方法進(jìn)行改進(jìn)外，對(duì)于硬件設(shè)備的研發(fā)也是突破地物精細(xì)分類(lèi)的一個(gè)重要途徑。1.4三維重建技術(shù)利用激光雷達(dá)獲取的海量高精度點(diǎn)云數(shù)據(jù)，采用三維重建技術(shù)可真實(shí)再現(xiàn)輸電線路及走廊內(nèi)地物、地貌特征以及輸電設(shè)備的空間信息，便于巡檢人員進(jìn)行危險(xiǎn)點(diǎn)檢測(cè)，分析不同工況條件下線路安全情況，便于在電力走廊建設(shè)前期進(jìn)行優(yōu)化選線，提高線路設(shè)施集中數(shù)字化管理效率和水平，具有很好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。三維重建主要包括導(dǎo)線重建和桿塔、絕緣子等其他地物的重建（如圖4）。輸電導(dǎo)線重建是后期散股、斷股等缺陷識(shí)別和交跨距離量測(cè)的基礎(chǔ)，因此是輸電線路設(shè)施重建的主要對(duì)象。輸電導(dǎo)線模型歸結(jié)起來(lái)主要分為兩類(lèi)，一類(lèi)是“間接法”，另一類(lèi)是“直接法”?！伴g接法”在建模時(shí)考慮了點(diǎn)云的水平誤差和高程誤差，并將電力線三維重建模型分為兩部分，例如直線和懸鏈線模型[11]、直線和一元二次多項(xiàng)式（拋物線）模型[12]、直線和二元多次多項(xiàng)式模型[13]；而“直接法”僅考慮點(diǎn)云的高程誤差、直接對(duì)電力線進(jìn)行建模，如多項(xiàng)式模型[13]。直線與懸鏈線相結(jié)合的模型是最為經(jīng)典的算法，主要涉及導(dǎo)線在水平面的投影和在鉛錘面的投影。其中水平投影采用法線式方程構(gòu)建，如式（1）：d=x×cosα+y×sinα（1）含義為過(guò)原點(diǎn)向直線做一條垂線段，該垂線段所在直線的傾斜角為α，其中d代表導(dǎo)線在水平面的長(zhǎng)度。導(dǎo)線在鉛錘面上近似作為懸鏈線，如式（2）：y=×αh−cos1αx（2）式中，k、C1、C2為懸鏈線系數(shù)。對(duì)于導(dǎo)線模型構(gòu)建的研究很多，梁靜等[14]采用人機(jī)交互法提取導(dǎo)線點(diǎn)云，利用多項(xiàng)式模型進(jìn)行擬合；林祥國(guó)等[15]基于隨機(jī)分層抽樣和懸鏈線模型進(jìn)行了單檔單根導(dǎo)線重建擬合；周汝琴等[16]利用二分法對(duì)分裂導(dǎo)線子導(dǎo)線進(jìn)行提取，并采用懸鏈線模型擬合；汪駿等[17]基于點(diǎn)云分段、聚類(lèi)分析和懸鏈線擬合進(jìn)行分裂導(dǎo)線精細(xì)三維重建研究?；诩す恻c(diǎn)云的其他地物重建多依據(jù)點(diǎn)云空間分布特點(diǎn)，采用人工勾畫(huà)或通用模型替代。以桿塔重建為例，國(guó)外雖有軟件可以利用人機(jī)交互方式生成模型，但是比較粗糙，因此一般通過(guò)點(diǎn)云獲取桿塔高度、桿塔掛點(diǎn)、絕緣子長(zhǎng)度及類(lèi)型等數(shù)據(jù)，生成簡(jiǎn)易桿塔模型，該模型可用于分析導(dǎo)線的安全距離及受力情況，如不同工況的安全距離分析、風(fēng)偏模擬分析、覆冰模擬分析、桿塔傾斜分析等。三維重建技術(shù)為實(shí)現(xiàn)輸電線路三維可視化提供了技術(shù)支撐，為輸電線路信息管理提供了便利，其中仍存在一些問(wèn)題：①在導(dǎo)線重建研究中，對(duì)于單一導(dǎo)線三維重建算法研究較多，而對(duì)于分裂導(dǎo)線的研究較少。由于分裂導(dǎo)線跨度大，相鄰導(dǎo)線間隔小，加之點(diǎn)云數(shù)據(jù)缺失、激光雷達(dá)系統(tǒng)噪聲等不可避免的因素影響使得擬合重建困難，通常只把分裂導(dǎo)線當(dāng)作單導(dǎo)線處理，造成了許多細(xì)節(jié)丟失，在高壓、超高壓、特高壓電路分析時(shí)往往得不到理想結(jié)果；②目前電力走廊中的其他地物的模型多為輔助導(dǎo)線安全距離分析等簡(jiǎn)單功能而建，其自身的缺陷無(wú)法識(shí)別分析，例如桿塔傾斜、絕緣子自爆別以及其他電力設(shè)施的故障。難以滿足輸電線路精細(xì)建模以及高精度分析等需求。

2機(jī)載激光雷達(dá)主要應(yīng)用

1呂梁新一代天氣雷達(dá)站供電環(huán)境

1.1供電線路及轉(zhuǎn)接組成

鳳山山下的公園廣場(chǎng)地勢(shì)平坦，并且建有公園管理委員會(huì)等辦公機(jī)構(gòu)，在這里安裝著負(fù)載為250kW的變壓器，為雷達(dá)站供電。當(dāng)我們模擬供電時(shí)，適當(dāng)開(kāi)啟供暖（估算功率為15kW）模擬雷達(dá)開(kāi)機(jī)工作。電壓發(fā)生很大跳便（發(fā)電機(jī)已經(jīng)自動(dòng)啟動(dòng)），同時(shí)用手觸摸那根6mm2的線纜，感覺(jué)有明顯的發(fā)熱現(xiàn)象。這是因?yàn)?mm2線纜只能承載單項(xiàng)6kW的額定功率，無(wú)法滿足雷達(dá)站的供電要求。目前已對(duì)供電線纜進(jìn)行改進(jìn)，將原有6mm2的線纜改為25mm2，保證了供電系統(tǒng)的安全性。

1.2雷達(dá)站的配電情況

在雷達(dá)站一樓配電房，安裝著大功率的發(fā)電機(jī)組，它可以在外來(lái)電源發(fā)生異常時(shí)保證天氣雷達(dá)的正常工作，同時(shí)也向整個(gè)雷達(dá)站的所有設(shè)備供電。呂梁雷達(dá)站的雷達(dá)用電從一樓配電房連接到二樓雷達(dá)機(jī)房的UPS。雷達(dá)機(jī)房按建筑設(shè)計(jì)為雙電源進(jìn)線，即一路市電供電線路，另一路柴油發(fā)電機(jī)供電線路，由雙電源轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制。由于在雙電源轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)工作時(shí)，有一小段的時(shí)間間隔，考慮雙電源進(jìn)線，所以將UPS安裝在雷達(dá)機(jī)房。發(fā)電機(jī)房與UPS之間連接著專(zhuān)用配電柜。經(jīng)過(guò)實(shí)地勘察發(fā)現(xiàn)，機(jī)房四周防靜電地板下的接地銅條選材厚度不夠，應(yīng)選用厚度為5mm的優(yōu)質(zhì)銅條，現(xiàn)場(chǎng)所用為3.5mm的銅條。另外，在發(fā)射、接收機(jī)柜附近應(yīng)增加布設(shè)一條以上標(biāo)準(zhǔn)要求的接地銅條。這樣可以滿足相關(guān)防雷規(guī)范的要求。需要注意，這里的地排為雷達(dá)機(jī)房的機(jī)柜設(shè)備接地和防雷接地，為了保證用電安全，應(yīng)將兩者接地分開(kāi)布置。

2存在的問(wèn)題