国际资讯|如何利用高海拔螺旋桨完成大范围高精度测绘任务
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英文原文来源：www.geomatics-world.co.uk
中文编译整理：慧天地国际站一鸣
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图1：配备高海拔螺旋桨的WingtraOne无人机。
具体来说，新型的高空螺旋桨和配套软件允许飞机在高达4800米(15700英尺)的AMSL高度起飞，并在高达5000米(16400英尺)的AMSL高度飞行。
Wingtra公司的联合创始人兼首席执行官马克西米利安·布斯菲尔德（Maximilian Boosfeld）说道：“对于我们的客户而言，在迄今为止一直难以到达的地形上飞行和收集数据是一个改变游戏规则的事情。”虽然WingtraOne的定价是包含整体包的价格（其中包括有效载荷、软件、基站和您需要的所有现成物品），但这些螺旋桨会根据特定需求单独出售。
高度如何影响飞行？VTOL如何克服这一问题？
当高海拔地区空气变得稀薄时，标准螺旋桨产生足够推力以升起飞机的能力就会受到影响。它们的形状必须进行改变才能够克服这些问题。由于它是垂直起降(VTOL)无人机，因此WingtraOne仅在飞机的起飞和降落部分依靠这种向上的升力。在巡航模式下，其余的飞行时间里，它的优势变得显而易见。
高海拔通常伴随着更艰苦、更恶劣的环境以及对无人机性能的极端挑战。但在这种情况下，WingtraOne的固定机翼设计使它能够飞得更快，同时只会略微缩小航程。这是因为VTOL允许它携带更重和更高质量的摄像头，包括RX1R II有效载荷。
布斯菲尔德表示：“我在这里操作一架无人机，大概需要25分钟才能在地面采样距离(GSD)3厘米的情况下覆盖200公顷的土地。但在4000米（13000英尺）的高度上，您仍然可以在20分钟内用更少的时间覆盖同样的200公顷土地。所以可以肯定地说，如果您的项目不超过200公顷，那么实际上飞行和获取数据的速度要快20%。”
图2：配备高海拔螺旋桨的WingtraOne无人机的测试地点，海拔4818m。
用于高海拔的多旋翼和固定翼无人机
要了解这种新型高空螺旋桨的独特之处，就需要了解多旋翼和固定翼无人机，以及它们在这些条件下的性能和表现。
具体来说，多旋翼无人机可以覆盖的有限空间可能会因高海拔稀薄的空气而受到进一步的影响。一些类型的多旋翼无人机可能会提供特殊的螺旋桨来处理这个问题。但不管怎样，他们都会在稀薄的空气中使用更多的能量来保持飞行状态。在这种情况下，客户不仅会体验到非常短的飞行时间和有限的覆盖范围，而且还需要大量的设置和处理开销来运行多个航班，即使是在一个相对较小的区域(比如100公顷)。
至于固定翼无人机，海拔3000米（9840英尺）以上的地方缺乏草地，几乎没有可以降落的大而软的区域。即使有地方让它们着陆，固定翼无人机也受到着它们所能承载的有效载荷质量的限制，因此当巡航飞行速度加快时，图像质量可能会受到影响。
下图为来自智利圣佩德罗德-阿塔卡马附近4740米(15500英尺)AMSL的图像和pix4d生成的点云的细节，由WingtraOne在4900m(16000英尺)AMSL飞行时拍摄，其有效载荷为Sony RX1R II， GSD为2.2厘米/像素。
图3：Pix4D基于智利圣佩德罗-德阿塔卡马附近的无人机测绘生成的点云。
指导与安全
这种新型螺旋桨现在可以作为任何翼型无人机的附件出售，而且很容易通过环形系统识别与区分。该公司本月第一次发货时，在发布的软件中更新提供了指导和安全功能。也就是说，除非安装了高空螺旋桨，否则任何在2500米(8200英尺)以上的飞行计划都将不会被执行。当无人机在2500米(8200英尺)以下飞行时，普通的WingtraOne螺旋桨可以被替换，因为它们可以提高低空飞行的效率。飞行时间和电池充电状态将由新的、复杂的算法来监控，这些算法也会考虑无人机的飞行高度问题。
图4：WingtraPilot可以轻松识别螺旋桨类型。
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