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水資源是人類生存與發(fā)展不可或缺的重要資源，湖泊、水庫(kù)、河流等淡水水域更是維系生態(tài)平衡、保障工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民生活用水的關(guān)鍵所在。然而，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人類活動(dòng)的加劇，這些水域面臨著水質(zhì)污染、垃圾堆積、水域面積與地形變化等諸多問(wèn)題。

 

傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)與治理手段在效率、精度和覆蓋范圍上逐漸顯現(xiàn)出局限性。在此背景下，無(wú)人船技術(shù)的興起為淡水水域的保護(hù)與管理帶來(lái)了新的曙光，而北斗高精度定位技術(shù)則成為無(wú)人船精準(zhǔn)作業(yè)的核心驅(qū)動(dòng)力。

北斗在無(wú)人船的應(yīng)用

01巡檢無(wú)人船

▲設(shè)施巡檢

在湖泊、水庫(kù)周邊常設(shè)有各類水利設(shè)施，如堤壩、水閘、泵站等。北斗高精度定位無(wú)人船可按照預(yù)設(shè)巡檢路線，對(duì)這些設(shè)施進(jìn)行定期巡查。通過(guò)高精度定位，無(wú)人船能夠精確靠近設(shè)施關(guān)鍵部位，利用搭載的高清攝像頭、紅外熱成像儀等設(shè)備，對(duì)設(shè)施的外觀完整性、運(yùn)行狀態(tài)（如是否有滲漏、溫度異常等）進(jìn)行細(xì)致檢查。一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)施存在安全隱患或故障跡象，立即將位置信息與檢測(cè)數(shù)據(jù)回傳至管理中心，以便及時(shí)安排維修人員進(jìn)行處理，保障水利設(shè)施的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

 

▲水域環(huán)境巡檢

無(wú)人船借助北斗定位在湖泊、河流等水域進(jìn)行全面巡檢，監(jiān)測(cè)水域內(nèi)是否存在非法排污口、違規(guī)養(yǎng)殖、侵占水域等情況。在巡檢過(guò)程中，北斗定位系統(tǒng)確保無(wú)人船能夠覆蓋整個(gè)水域范圍，不留死角。當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)，如水面出現(xiàn)油污、水體顏色異常等，無(wú)人船可迅速定位異常區(qū)域的坐標(biāo)，并將相關(guān)信息回傳，輔助相關(guān)部門(mén)快速響應(yīng)，及時(shí)制止違法行為，維護(hù)水域生態(tài)環(huán)境的健康。

 

02水質(zhì)監(jiān)測(cè)無(wú)人船

▲精準(zhǔn)采樣定位

在湖泊、水庫(kù)與河流的水質(zhì)監(jiān)測(cè)時(shí)，需在不同區(qū)域及深度采集水樣以獲精準(zhǔn)水質(zhì)數(shù)據(jù)。北斗高精度定位讓無(wú)人船精準(zhǔn)駛向預(yù)設(shè)采樣點(diǎn)。如大型湖泊依采樣網(wǎng)格，無(wú)人船借北斗定位逐一抵達(dá)坐標(biāo)，誤差微??；河流可按等距或特定水文斷面定位采樣，保證水樣代表性，為水質(zhì)分析筑牢數(shù)據(jù)根基。

 

▲實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)回傳與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)

無(wú)人船水質(zhì)監(jiān)測(cè)傳感器采樣同時(shí)，北斗定位系統(tǒng)將船位信息與水質(zhì)數(shù)據(jù)（酸堿度、溶解氧、氨氮含量等）實(shí)時(shí)傳至岸上數(shù)據(jù)中心。監(jiān)測(cè)人員借此及時(shí)知曉采樣點(diǎn)水質(zhì)與船作業(yè)軌跡。若某區(qū)域水質(zhì)異常，能即刻指令無(wú)人船在該區(qū)域加密采樣監(jiān)測(cè)，動(dòng)態(tài)追蹤水質(zhì)變化。比如河流上游污染事故時(shí)，北斗定位引領(lǐng)無(wú)人船速赴污染擴(kuò)散區(qū)，監(jiān)測(cè)污染團(tuán)路徑與濃度變化，助力制定有效治理舉措。

 

03環(huán)衛(wèi)無(wú)人船

▲高效垃圾搜索與定位

水域垃圾分布零散無(wú)序。北斗高精度定位協(xié)同無(wú)人船圖像識(shí)別系統(tǒng)，可高效搜尋定位水面垃圾。航行時(shí)，無(wú)人船借北斗確定自身位置，借高清攝像頭與圖像識(shí)別算法鎖定垃圾目標(biāo)，發(fā)現(xiàn)即記錄位置并規(guī)劃最佳清理路徑。大型湖泊中，按區(qū)域地毯式搜索，北斗保障無(wú)垃圾聚集區(qū)遺漏，提升清理全面性與效率。

 

▲自主導(dǎo)航清理作業(yè)

垃圾清理無(wú)人船依北斗定位導(dǎo)航至垃圾處，以機(jī)械臂、垃圾收集網(wǎng)等作業(yè)。河流里垃圾受水流影響位置多變，北斗實(shí)時(shí)更新船與垃圾相對(duì)位置，無(wú)人船依水流狀況調(diào)航行姿態(tài)與清理動(dòng)作，精準(zhǔn)抓取垃圾。如城市內(nèi)河清理，北斗引導(dǎo)無(wú)人船于復(fù)雜水域穿梭，及時(shí)清理漂浮垃圾保河道清潔。

 

04

水域測(cè)量無(wú)人船

▲地形測(cè)量與水深探測(cè)

湖泊、水庫(kù)、河流的地形與水深測(cè)量中，北斗高精度定位無(wú)人船作用關(guān)鍵。其搭載聲吶與激光測(cè)距儀，航行時(shí)北斗精記航跡與測(cè)量點(diǎn)位置。聲吶測(cè)水深，激光測(cè)距儀測(cè)岸邊與水上建筑距離高度，二者與北斗數(shù)據(jù)結(jié)合繪出高精度水域地形圖（含水底地形、岸線輪廓）。水庫(kù)庫(kù)容測(cè)量時(shí)，北斗無(wú)人船精確測(cè)不同水位下的水域面積與水深，為蓄水調(diào)度、防洪預(yù)警供重要數(shù)據(jù)。

 

▲水文參數(shù)測(cè)量與河道演變監(jiān)測(cè)

除地形水深測(cè)量，無(wú)人船借北斗測(cè)水文參數(shù)（水流速度、流量等）。在河道不同處測(cè)流速并結(jié)合北斗確定測(cè)量點(diǎn)位置與河道斷面形狀來(lái)算流量。長(zhǎng)期北斗測(cè)量數(shù)據(jù)積累可監(jiān)測(cè)河道演變（河岸侵蝕、淤積、彎曲度變化等），在河流治理中，這些數(shù)據(jù)利于評(píng)估工程效果，為河道整治與生態(tài)修復(fù)給科學(xué)依據(jù)。

 

綜上所述，無(wú)論是水域巡檢、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、垃圾清理還是水域測(cè)量等任務(wù)，北斗定位都為無(wú)人船提供了精準(zhǔn)的導(dǎo)航與定位支持，顯著提高了作業(yè)效率、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和水域管理的智能化水平。

 

隨著北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的不斷發(fā)展完善以及無(wú)人船技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新，兩者的深度融合將為淡水水域的保護(hù)與可持續(xù)利用開(kāi)辟更為廣闊的前景，助力構(gòu)建更加清潔、健康、美麗的淡水生態(tài)環(huán)境。

 

產(chǎn)品推薦

 

C7 RTK定位定向mini接收機(jī) 滿足多系統(tǒng)多頻點(diǎn)導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)模塊需求，支持GPS、BDS-2、BDS-3、GLONASS、Galileo、SBAS及QZSS。適用于如無(wú)人機(jī)、全自動(dòng)機(jī)器人、無(wú)人船等對(duì)尺寸、重量和功耗要求嚴(yán)格的領(lǐng)域。

X21 全星全頻定位定向RTK接收機(jī) 基于先進(jìn)的射頻基帶與高精度算法一體化 GNSS SoC 高性能定位引擎，內(nèi)置2G雙核CPU，還有高速浮點(diǎn)處理器及RTK專用協(xié)處理器。其集成 RTK 高精度定位、藍(lán)牙、電臺(tái)、4G 通訊、TF卡存儲(chǔ)等多種功能，支持定位定向解算，可充當(dāng)移動(dòng)站或基站。該接收機(jī)靈敏度高、采集時(shí)間短，采用多頻點(diǎn)抗干擾抑制技術(shù)，多模多頻RTK引擎結(jié)算出色，在復(fù)雜電磁環(huán)境下仍可確保定位精度可靠準(zhǔn)確，主要面向精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、測(cè)量測(cè)繪、無(wú)人船等市場(chǎng)，用于滿足高精度定位定向需求。

A12 RTK高精度定位終端 內(nèi)置北斗高精度定位模組，支持RTK厘米級(jí)定位、航向輸出、慣導(dǎo)、支持NTRIP/SDK差分賬號(hào)配置，搭載車(chē)載衛(wèi)星定位平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)、船、移動(dòng)機(jī)器人等移動(dòng)目標(biāo)的定位跟蹤、精準(zhǔn)調(diào)度監(jiān)控、軌跡分析、報(bào)警處理、防盜防劫、信息發(fā)布、運(yùn)營(yíng)管理、統(tǒng)計(jì)分析于一體的應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)，能滿足各行業(yè)對(duì)于移動(dòng)目標(biāo)的高精度定位管理需求。