探究機載激光雷達技術及其在電力工程中的應用

劉雷

摘? ? 要：近些年來我國經濟科技快速發展，現代化推進過程中遙感技術實現創新，機載激光雷達技術適應時代需求應運而生，國家發展過程中對電力提出更高的要求，國家電網適應時代要求科學布線，加強線路管理保證輸送安全。本篇文章首先就機載激光雷達技術進行概述，了解技術基本原理構成，具體分析機載激光雷達技術在電力工程中的應用，促進電力工程優化發展。

關鍵詞：機載激光雷達技術;電力工程;應用

一、機載激光雷達技術概述

機載雷光雷達系統基于其主要構件發揮有效作用，系統內有飛行平臺以傳感器載體存在主要是為了保證日常運營平穩，系統激光掃描儀可以通過儀器設備不斷發射脈沖傳感，還包括定位與測量單元保證應用中的精準測量，最后控制單元作為整個系統的核心裝備可以進行數據整合。機載激光雷達技術應用過程中可以以飛機代替飛行平臺，激光掃描儀在運用中其原理與普通雷達是相似的，都是通過不斷向外發射脈沖，二者之間只是在波長上有一定差異。基于此項技術的應用發展市場上也會有多種激光掃描儀，每種激光掃描儀生產技術不同掃描方式也會有一定差異，最常見的三種激光掃描儀是線、光纖和圓錐掃描，其中前兩種主要是在平行線軌道上進行掃描，后一種是以橢圓為軌跡進行掃描。日常我們對機載激光雷達系統內的基本構件認識不多，但是其定位和測量裝置與我們日常所見的慣性測量裝置是一樣的，它與系統構件相互結合應用GPS技術實現系統定位，在整個系統網絡構造中搭建基準站實現空間組合，在流動過程中通過基準站觀測衛星信號，后期對收集的信號和信息進行處理，進而可以準確測得精準位置，利用計算機對各系統資源進行整合，通過各單元協作控制，保證每單元互不干擾又能充分發揮價值。

二、機載激光雷達系統工作原理

機載激光雷達系統在實際工作運行中是重復的利用激光點發射接收，整個過程中通過系統對空間點在一定分辨率上構成云圖，以此來展現出整個系統的收收集結果，讓人們通過系統更直觀地對目標物體增加認識。激光發射儀通過激光脈沖記錄地面目標反射，主要是利用飛行器上的測距儀，這樣可以精準的了解發射地域目標之間的距離，并且通過脈沖了解時間差。與此同時，系統內部的測量系統可以根據飛行器的移動狀態對空間進行瞬間姿態展示，利用數據參數精確測定。機載激光雷達結合GPS技術構建三維模型，準確記錄飛行器的三維坐標，更形象的分析瞬間空間狀態，通過具體公示核算有效數據，后期處理過程中利用軟件，對激光腳點的三維坐標精確定位。系統應用過程中通過激光掃描儀按照路徑掃描，系統內部自動記錄大量地面點的坐標，此時會在一定范圍內帶寬輻射。具體計算過程主要有以下步驟：首先需要利用飛行器通過脈沖收發記錄對瞬時時刻進行記錄，其次，利用科學原理對脈沖發出和反射之間的轉換進行計算，了解具體的斜距離差測量有效數值，最后，通過飛行器瞬間空間狀態把信號傳遞到傳感器上，確定準確位置和方向，利用反射記錄每一點的坐標。

三、機載激光雷達技術在電力工程中的應用

1.電力優化選線

當前國家經濟科技快速發展，在現代化進程中國內會大伏駕空電線路，過去各項技術不完善，在工程勘測過程中會利用傳統的技術進行測量，目前利用機載激光技術可以保證測量數據的精準性，通過先進技術可以不再進行航空測量，這樣會有效提高測量效率，減少測量過程中的野外調繪，縮短測量周期在一定程度上節儉成本。目前進行電力優化選線利用機載激光雷達技術實現最初的目的，不僅要保持線路路徑的科學合理性節儉成本，還要減少由于線路帶來的影響。技術應用過程中主要是以下內容：首先需要對地圖和影像數據進行分析，根據實際情況選擇合適的輸電線路路徑方便后續架空送電線路建設;其次初步完成路徑選擇之后，需要根據選擇結果利用機載激光雷達技術進行測量，測量過程中要保證全面性，通過先進技術進行科學處理，利用技術功能開展實地調研;最后通過激光雷達進行數據整合，把各項結果相互融合，工作人員通過線路設計軟件對線路進行優化輸出最終結果。

我國國內還沒有成熟的機載激光雷達技術在電力工程中的應用平臺，所以目前的技術不能實現完美狀態的優先化選線，在發展過程中國家并沒有基于此項技術制定相應的規范和制度，機載激光雷達技術應用還處于摸索階段，但是就目前的發展現狀來看我們必須重視其影響力，在未來的發展中機載激光雷達技術市場應用范圍很大，由此可知此項技術在未來發展前景很好。

2.電力巡線

當前國家快速發展實力增強，為了滿足當前的發展需要對電力輸送提出更高的要求，需要保持高壓輸入和長距離輸送等，現代化發展進程中會建立很多輸電線路，為了保證日常安全運行需要加強對線路安全進行維護，基于此電力巡線的重要性凸顯，日常工作中設定專門人員對線路進行巡檢，及時了解線路安全隱患，對線路存在的問題及時解決，加強預防避免引發安全事故。按照傳統的方式進行巡查，不僅需要投入大量的人力物力資源，還會受多種因素影響不能保證效率和質量，特別是超高壓線路巡檢工作難度比較大，傳統巡檢過程中效果比較差，所以在現代化發展中需要創造新的巡檢模式來滿足需求，由此可知機載激光雷達技術由此發展被廣泛應用。

3.數字電網建設

在新的時代利用新現有技術實現數字化發展，國家積極推進數字電網建設，利用各項技術構建三維建模，實現發展進程中的一個重大突破。目前利用機載激光技術，通過系統功能，對線路地形和線路自身之間相互連接，讓人們三維模型直觀感受。電網電路操作人員通過機載激光雷達系統對實地地形進行有效處理，通過三維建模以一種更新的姿態獲取密集數據。當前國家大力推進數字電網建設，由此推測機載激光雷達技術在未來電力工程建設中將會有重要價值。

結論

由以上論述可知，機載激光雷達技術是遙感技術的革命性創新，目前全球應用機載激光雷達技術比較廣泛，通過機載激光雷達系統構建三維建模，提升人們日常分辨率，獲取更精準的高價值信息，有利于實現精度觀測，保障數據整合提速。

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