摘要：光缆作为通信基础设施在国家机关、企事业单位信息化、智能化发展进程中发挥着不可估量的重要作用，尤其军用光缆网是重要的国防基础通信设施，传统的人工巡检劳动强度大、作业程序复杂、资源配置臃肿繁多、工效低、周期较长，特别是在困难地段往往无法按时保质保量完成测量任务。针对上述问题，通过对无人机的技术特点和应用模式的分析研究，证明了通过应用无人机技术进行对光缆线路进行自动巡检，可有效解决传统人工巡检的各种问题，降低运维成本，提高巡检效率，及时消除隐患，提升通信安全保障能力。

关键词：无人机 光缆线路 维护

随着大数据与人工智能技术的发展，无人机因其体积小、灵活性强、机动性能好等特点，在航空工业、科技、农业等领域中有着广泛的应用。同样在军用通信线路巡检中，无人机可携带传感器与精密检测设备，采集光路周边各种图像与视频信息并完成与地面工作站的信息交互，实现无人机自主巡检作业。如将无人机巡检应用在山区环境下的军用光缆线路巡检上，可先使用固定翼无人机进行线路的长距离粗略巡检，通过拍摄图像寻找到线路隐患点后，再利用多旋翼无人机进行短距离精细巡检，结果表明，其工作效率是原先人工巡检的若干倍。如将无人机应用在城区架空通信线杆及线杆之间的光缆线路的自然灾害巡线预警工作上，工作效率也较人工作业大幅提升。

1.无人机在军用光缆线路巡检中的优势与核心技术

1.1无人机巡检的优势

将无人机技术应用到光缆线路巡检中， 相比于以往以人工为主的作业模式，其优势主要体现在以下几个方面：（1）能够显著降低巡检人员的劳动强度， 保障人员的安全。由于军用线路大多修建在山区， 不仅交通不便、道路崎岖，甚至相邻标石的落差大、需跨越复杂地形，给日常检修增加了难度。如果遇到雨雪天气，检修人员还会面临一定的安全威胁。而使用无人机巡检，不受地形影响，可保证全天候巡检作业。利用无人机搭载的高清摄像机，可以清楚地观察到光缆线路的运行状态和故障类型。不仅显著提高了巡检效率， 而且还能降低人员劳动强度。（2）提高了光纤传输网的运维质量。军用光缆线路阻断原因错综复杂，既有地方施工，也有气候、自然灾害、甚至动物啃噬等因素，如果人工检修作业难度较大，并且很难及时发现隐蔽的故障缺陷。相比之下，使用无人机开展自动巡检，则能够近距离 的光缆线路周边环境和倾斜、倒塌标石、标牌等。这样就保证了故障缺陷能够被第一时间发现、处理，从而显著提高了光纤通信传输网的运维质量，避免发生严重的通信故障。

1.2无人机巡检的核心技术

1.2.1高速成像技术

无人机巡检中，飞行速度通常会达到10m/s左右，在高速飞行状态下要想拍摄到高清晰度的照片，必须要应用高速成像技术。该技术的实现方式有多种，例如 利用高清摄像机的自动对焦功能，通过4倍光学变焦的方式，让拍摄到的照片始终维持在1000万像素以上，保证光缆线路沿线的隐患点可以在照片中清晰的呈现出来。另外，近年来出现的Pump—probe技术，也能利用强激光与材料之间的相互作用，以激光机关作为激发靶材，保证在高速移动状态下拍摄到目标物体的像，然后再利用CCD等装置接收图像，从而获得快速移动物体的清晰图像。

1.2.2激光雷达测量技术

机载雷达测量系统主要涵盖了激光扫描仪、惯性导航装置、成像装置等。在无人机光缆架空线路巡检作业中，机载雷达测量系统能够与光学影像数据系统进行同步操作，保证无人机拍摄到的照片或视频，能够真实地还原现场情况，使数据精度提升一个级别，这就为地面站开展三维仿真分析创造了良好条件。例如，在无人机光缆线路巡检中，经常会出现树木枝叶遮挡光缆路由的情况，如果树枝与架空线路距离太近，或者是直接搭在了树枝上，很容易引起架空线路故障。使用基于Li Ari无人机激光雷达扫描系统，可以通过GNSS和IMU定位系统，采用POS结 、点云数据结算的方式，构建起巡检目标三维模型， 从而更加直观、精确地显示树枝与架空线路之间的距离，为下 一步的架空线路维护作业提供依据。

2.无人机精细化巡检作业流程

目前，无人机自主巡检刚起步，技术尚不成熟，线路的精细化巡检作业仍很大程度上依赖作业人员的经验和能力，根据现今无人机发展状况，从人工操控无人机巡检作业角度出发，需要制定一套规范的作业流程。作业流程分为作业前准备、作业中飞行拍照和作业后分析归总。

2.1作业前准备

密切关注天气形势，无人机巡检作业应在天气状况良好的情况下开展，这里的良好天气状况是指：低于5级风速、能见度高于500 m、无雨雪雹、酷热严寒 等极端气象条件。根据飞行任务中需要巡检的线路长度，确定作业人员人数、携带的无人机数量、电池数量、配件数量。选择良好的起降区域，检查电池电量。

2.2作业中飞行拍摄

按照拍摄顺序进行作业，合理设置无人机相机参数，确保对焦准确、曝光合理、清晰，光缆路由应始终在画面中间。合理选择拍摄时无人机位置，避免线路路由被树木等障碍物遮挡，正常情况，应在线路路由两侧15-45度范围，如有遮挡适当调整，但也不宜过高，以免PTZ俯视角度过大。所拍照片、视频应能清晰显示光缆线路标识、周边环境、隐患等目标点位。飞行中密切注意飞机与人身安全。

2.3作业后分析归总

作业结束后，将所拍照片、视频存至电脑中，并进行归档，将每段线路所有照片、视频放到一个文件夹内，标明线路名称、杆塔编号。分类完成后，对每个媒体文件进行审阅，发现光缆线路隐患问题后，及时标注名称和缺陷说明，并在图中进行标注，将缺陷照片全放至缺陷文件夹内。

3.未来无人机技术在军用光缆线路巡检中的发展展望

未来无人机技术在军用光缆线路巡检中具有广阔的应用前景和发展空间。随着无人机技术和相关软硬件的不断升级和改进，无人机在光缆网线路巡检中将发挥越来越重要的作用。首先，未来无人机技术将实现更加智能化、自动化的巡检。目前，无人机自动巡线技术已经实现了无人机的自主飞行和数据采集，但是仍需要人工操作和干预。未来，随着人工智能、机器学习、大数据等技术的不断发展，无人机将实现更加智能化和自动化的巡检，可以通过无人机的自主决策和自适应控制，实现对复杂线路和恶劣环境的智能应对。其次，未来无人机技术将实现更加精准和高效的数据采集和分析。随着高精度传感器、高清摄像头等硬件设备的不断发展，无人机可以实现更加精准、高效的数据采集和分析，可以实时获取线路周边环境温度、湿度、风力等数据，并进行实时分析和处理。这将有助于及时发现线路异常，进行及时维护和修复，提高光缆线路的安全性和可靠性。

4.结束语

综上所述，无人机在军用光缆线路维护工作中具有巨大的应用潜力和推广空间。未来，随着技术的不断发展和应用的推广，无人机巡线将逐渐取代传统的巡线方式，成为军用光缆线路维护的主要方式之一。同时，5G技术的不断普及和应用，将进一步提升无人机巡线的效率和精度，为光纤通信传输网的安全运行和发展提供更好的支持和保障。