淺談無人機SDK平臺在航保業務應用

◎ 趙俊 隋永舉 交通運輸部南海航海保障中心

淺談無人機SDK平臺在航保業務應用

◎ 趙俊 隋永舉 交通運輸部南海航海保障中心

目前無人機在航保應用還是基于無人機平臺本身功能，隨著大疆開放SDK（開發套件）平臺，愛好者可以在無人機平臺基礎上進行開發，無人機個性化定制服務成為可能。

航保 無人機 SDK 個性化定制

1.前言（無人機SDK開發套件簡介）

目前無人機的應用還是基于無人機平臺自身功能，如需無人機與業務深度融合，就要根據任務需求對無人機系統進行二次開發，提供定制化服務。因此開放無人機SDK（軟件開發工具包）權限成為大勢所趨。

直到2014年，大疆（DJI）通過開放SDK（軟件開發工具包）開發平臺，允許用戶從無人機的相機、Wi-Fi 中繼、云臺、飛控狀態信息獲取以及地面站與飛行控制等接口功能入手，通過大疆提供的代碼庫向無人機發送多種控制指令，接受飛行數據，快速開發適合不同用戶群體的移動應用程序。開放SDK（軟件開發工具包）開發平臺，改變了以往購買飛行設備只能按照廠家出廠設置實用的弊端，使用者可以根據自己的業務需求進行功能的修改和添加，并在此基礎上進行應用開發，拓展航拍應用領域；同時，用戶還可以利用相應的SDK工具來設計更切合自身需求的移動App，在提高操控便捷性的同時，增強業務需求與無人機平臺的融合。

DJI SDK開發套件主要功能如表1。

表1　

2. SDK現狀

目前，很多企事業單位已經開始利用SDK平臺進行適合本單位業務需求的開發工作。據相關數據顯示，招商新能源利用DJI的SDK工具設計了專用的電站監測應用EBOT,與大疆無人機結合，用于監測太陽能發電站。通過設計特定的飛行路線和航拍路線，可以自動控制無人機進行遠距離飛行，并在無人駕駛的狀態下進行穩定拍攝。

電信運營服務商也開始利用大疆SDK開發檢查基站的天線，另外,在電力巡線方面應用也較成熟，在大型檢修作業前勘測，提前檢查設備狀況，便于檢修方案的制定。

隨著無人機硬件和SDK平臺的逐步開放，大大降低了無人機個性化定制服務的開發成本。目前,大疆官網的SDK論壇已經涵蓋了入門所需的基本理論知識，并已有不少用戶在交流和分享經驗中受益。即便是初學者，也能夠進入SDK開發領域，在現有成熟的無人機平臺上創造一些真正有價值的開發,使自身的需求和無人機平臺有效融合。

3.無人機在航保應用情況

無人機在航保業務的應用主要是三類：

一是巡檢類，主要包括無人機對浮標、燈樁、海岸電臺收、發信天線等固定設施的巡檢，同時無人機還能用于這些設施建設前的勘察和驗收，可以大幅縮減巡檢時間。

在選址方面，以往選址信息通過文字和地面拍攝圖片等手段表達較為抽象，不能很好地把地形特征進行傳遞，現在可以實現無人機三維立體拍攝圖像，便于對地形整體把控以確定最佳建設位置。

二是測量類，應用于海事測繪對岸線和航道的測量。根據測量對象，選擇加掛不同的影像傳感器。

三是中繼類，VHF空中通信中繼。由于VHF為視距直線傳輸，無人機攜帶VHF中繼器懸停在海面上一定高度，可以擴大VHF覆蓋范圍，可為海上應急和搜救等特殊情形下提供通信保障。

目前，航保業務應用無人機還局限于無人機本身功能，必須全程人員操作，應用的深入程度還不夠。比如巡檢燈浮標時“捂燈”問題還沒有解決，但現在已有航標燈器帶專用遙控器，可以模擬“捂燈”，同時讀取電流電壓。

4.SDK在航保應用展望

跟進SDK的技術趨勢,推進無人機在航保業務的應用，研究開發與航保需求相適應的個性化定制應用功能，推動航保業務管理由汗水型向智慧型轉變，形成一套在航標、測繪、通信三大業務領域行之有效的飛行作業模式。

無人機應用和航保業務緊密結合的設想：

（1）無人機遙感研究。利用無人機獲取的遙感影像對轄區水域航標狀況、通航環境等進行評估判斷。

（2）無人機的浮標碰撞遠程取證。利用無人機對船舶碰撞浮標事故進行快速取證。通過把AIS系統、海事局告知或者第三方報告得到的碰撞位置信息推送給無人機，使無人機按照制定的取證軌跡自動導航去進行拍照。

（3）無人機定點投擲。在無人機平臺加掛一個吊鉤,實現無人機運送東西或者其他功能，到達指定地點投擲。

（4）無人機航路規劃基于視覺識別的定位功能。即無人機攝像頭拍到了某個特定的燈浮標，無人機就往那里飛過去的飛行模式。

（5）巡檢天線過程中安全距離的測量。采用圖像處理技術,從無人機拍攝的圖像中識別出無人機巡檢中的通信天線,以此建立成像模型,并在已知天線實際高度的前提下,由模型中的成像幾何關系推導出無人機距離巡檢天線豎直平面的安全距離,使無人機飛行高度處于安全距離之外。

5.結語

SDK平臺的開放應用，拓寬了無人機在航保業務領域的個性化定制服務范圍，航保技術部門將進一步提升技術人員科技研發能力，及時跟蹤新技術發展趨勢，激活創新細胞，加大技術儲備，不斷探索開發無人機SDK的應用，為新形勢下航保事業創新驅動發展提供有力的技術支持。

[1]張達科.無人機在航海保障工作中的應用試探.

[2]郜喆.劉萬軍.Gao Zhe.Liu Wanjun.無人機技術在航標領域應用展望[期刊論文]-中國海事.2011(3).