遥控飞行器检修高空天线可行性探讨
曹小兵
摘要：运用遥控飞行器对高空天线进行测试、拍照检查和实时摄像和喷胶密封等简单的维修技术，非常实用并且能够降低成本，保障安全。
关键词：高空天线检修 遥控飞行器 定位摄像
由于没有天线工，吉安八四一台对于高空天线的检查、接口密封常规检修和天线渗水抢修，只能高价外请厂家来检修。为此，我们试验采用遥控飞行器对铁塔上的天线进行测试、拍照检查，实时进行摄像和喷胶密封等简单维修，操作简单实用，降低了成本，保障了安全播出。
高塔天线检查对飞行器基本要求
吉安八四一台的天线安装在120米的铁搭上，每月需要进行检修，包括检查天线振子是否变形，检查接头处是否开裂，检查紧固件是否锈蚀等情况，每年还要进行一次对接头处封胶，防止进水。因此，我们采用遥控飞行器携带数码相机，对天线振子、馈线接头和紧固件进行拍照和摄像，然后通过照片和视频清楚检查这些部件是否正常。由于天线悬挂在高塔上，天线部件的空隙不超过一米，所以对遥控飞行器的外形尺寸、控制稳定性等技术参数提出了要求：
外形尺寸：L（长）≤500mm，W（宽）≤200mm，H（高）≤300mm；
重量要求：G（总重量）≤1500g；
螺旋桨长：R（半径长）≤150mm，轴距长L≤350mm；
遥控距离：L>200米；
电池时间：T>30分钟；
空中定点：垂直精度≤±0.1 m，水平精度≤±0.3 m，可倾斜角>36°，可旋转角180°/s；
可载重量：G>2kg；
承受风速：K>10 m/s。
外形尺寸要求是保证遥控飞行器可以进入天线振子的间距空间进行拍照；对遥控距离和电池续航时间要求是保证飞行器的操控范围和运行时长；对空中悬停精度等数据要求是保障遥控飞行器空中稳定，可载重和抗风速也是稳定性的基本要求。
根據上述要求，我们选用了大疆Phantom 4 Pro无人机（遥控飞行器），该机具有四旋翼，能够在狭窄的场地上起飞，空中稳定性好。大疆Phantom 4 Pro遥控飞行器基本参数是：重量（含电池及桨）1388g，轴距350mm，最大上升速度5m/s，最大下降速度4m/s最大飞行时间约30分钟。大疆Phantom 4 Pro遥控飞行器配有GPS/GLONASS双模的卫星定位模块。在稳定性方面，大疆Phantom 4 Pro遥控飞行器空中悬停，垂直方向精度小于50公分，水平方向小于30公分。
大疆Phantom 4 Pro遥控飞行器可采用Drone Deploy和Site Scan遥控软件，是成熟的航路导航技术运用，而且该机配置有碰撞传感器，能对障碍物进行探测。我们在大疆Phantom 4 Pro遥控飞行器悬挂4k摄像机。
大疆Phantom 4 Pro遥控飞行器满足了我们的基本要求，我们第一次在中波拉线塔绕行试飞中就成功避免了撞击拉线的情况。接下来在100米高度的自立塔绕圈飞行，进行空中悬停等都达到预定的要求。
高塔天线检查对摄像机的要求
由于空中维修时，需要实时摄像，并且把图片实时传回地面的监控电脑中，这些就是对摄像机的基本要求，这点数码摄像机都能达到。而我们在遥控飞行器上搭载摄像机，并且使用无线传送模块把摄像机和笔记本电脑连接起来。我们选用了佳能Utility摄像机。其基本参数为影像传感器1英寸，CMOS有效像素2000万；镜头FOV 84° 8.8 mm/24 mm；ISO范围视频：100—3200（自动），100—6400（手动）；照片：100—3200（自动），100—12800（手动）；机械快门速度8—1/2000 s，电子快门速度8—1/8000s。
从上述参数可以看出，佳能Utility摄像机拍摄的照片或视频完全可以满足我们的要求，清晰度可以分辨出5毫米的螺丝螺母松动情况，可以完全满足检查或勘察天线和铁塔变化，以及锈蚀、螺丝松动等情况。
密封胶喷射器
在检查出天线和馈线接头处开裂时，需要进行重新密封。我们计划采用遥控飞行器悬挂微型喷雾泵，用喷雾泵喷射液体密封胶进行裂口密封。我们选用东莞市深鹏电子公司生产的P3004微型直流无刷水泵——高性能的微型高压水泵HSP系列，其主要特点是：有直流12V；压力超高（11公斤MAX），流量大（7L/MIN），吸程高（1米），低噪音；具备稳定自吸功能，不需先加“引水”，自吸速度极快。
该高压水泵具有过压、过热双自动保护开关，输出压力超出最大压力时自动停机保护；温度过高时自动保护。两种接口可分别接软、硬管，配有金属接头，不易损坏。该高压水泵具物理特性是耐酸、耐碱、耐腐蚀；泵体与电机分离，工作介质不与电机接触。泵体内无机械部件，不存在机械磨损。运转平稳，可以空转，使用寿命极长。
总结
通过组合，我们采用大疆Phantom 4 Pro无人机携带无线摄像机和微型喷射泵，可以进行高铁天馈系统的全方位检查和接口密封，完成了发射天线的日常检修工作。每年节省了外请天线工人费用成本近10万元，不用担心高空作业出现危险情况，既产生了明显的经济效益，又确保了安全播出。
（作者单位：吉安八四一台）
摘要：运用遥控飞行器对高空天线进行测试、拍照检查和实时摄像和喷胶密封等简单的维修技术，非常实用并且能够降低成本，保障安全。
关键词：高空天线检修 遥控飞行器 定位摄像
由于没有天线工，吉安八四一台对于高空天线的检查、接口密封常规检修和天线渗水抢修，只能高价外请厂家来检修。为此，我们试验采用遥控飞行器对铁塔上的天线进行测试、拍照检查，实时进行摄像和喷胶密封等简单维修，操作简单实用，降低了成本，保障了安全播出。
高塔天线检查对飞行器基本要求
吉安八四一台的天线安装在120米的铁搭上，每月需要进行检修，包括检查天线振子是否变形，检查接头处是否开裂，检查紧固件是否锈蚀等情况，每年还要进行一次对接头处封胶，防止进水。因此，我们采用遥控飞行器携带数码相机，对天线振子、馈线接头和紧固件进行拍照和摄像，然后通过照片和视频清楚检查这些部件是否正常。由于天线悬挂在高塔上，天线部件的空隙不超过一米，所以对遥控飞行器的外形尺寸、控制稳定性等技术参数提出了要求：
外形尺寸：L（长）≤500mm，W（宽）≤200mm，H（高）≤300mm；
重量要求：G（总重量）≤1500g；
螺旋桨长：R（半径长）≤150mm，轴距长L≤350mm；
遥控距离：L>200米；
电池时间：T>30分钟；
空中定点：垂直精度≤±0.1 m，水平精度≤±0.3 m，可倾斜角>36°，可旋转角180°/s；
可载重量：G>2kg；
承受风速：K>10 m/s。
外形尺寸要求是保证遥控飞行器可以进入天线振子的间距空间进行拍照；对遥控距离和电池续航时间要求是保证飞行器的操控范围和运行时长；对空中悬停精度等数据要求是保障遥控飞行器空中稳定，可载重和抗风速也是稳定性的基本要求。
根據上述要求，我们选用了大疆Phantom 4 Pro无人机（遥控飞行器），该机具有四旋翼，能够在狭窄的场地上起飞，空中稳定性好。大疆Phantom 4 Pro遥控飞行器基本参数是：重量（含电池及桨）1388g，轴距350mm，最大上升速度5m/s，最大下降速度4m/s最大飞行时间约30分钟。大疆Phantom 4 Pro遥控飞行器配有GPS/GLONASS双模的卫星定位模块。在稳定性方面，大疆Phantom 4 Pro遥控飞行器空中悬停，垂直方向精度小于50公分，水平方向小于30公分。
大疆Phantom 4 Pro遥控飞行器可采用Drone Deploy和Site Scan遥控软件，是成熟的航路导航技术运用，而且该机配置有碰撞传感器，能对障碍物进行探测。我们在大疆Phantom 4 Pro遥控飞行器悬挂4k摄像机。
大疆Phantom 4 Pro遥控飞行器满足了我们的基本要求，我们第一次在中波拉线塔绕行试飞中就成功避免了撞击拉线的情况。接下来在100米高度的自立塔绕圈飞行，进行空中悬停等都达到预定的要求。
高塔天线检查对摄像机的要求
由于空中维修时，需要实时摄像，并且把图片实时传回地面的监控电脑中，这些就是对摄像机的基本要求，这点数码摄像机都能达到。而我们在遥控飞行器上搭载摄像机，并且使用无线传送模块把摄像机和笔记本电脑连接起来。我们选用了佳能Utility摄像机。其基本参数为影像传感器1英寸，CMOS有效像素2000万；镜头FOV 84° 8.8 mm/24 mm；ISO范围视频：100—3200（自动），100—6400（手动）；照片：100—3200（自动），100—12800（手动）；机械快门速度8—1/2000 s，电子快门速度8—1/8000s。
从上述参数可以看出，佳能Utility摄像机拍摄的照片或视频完全可以满足我们的要求，清晰度可以分辨出5毫米的螺丝螺母松动情况，可以完全满足检查或勘察天线和铁塔变化，以及锈蚀、螺丝松动等情况。
密封胶喷射器
在检查出天线和馈线接头处开裂时，需要进行重新密封。我们计划采用遥控飞行器悬挂微型喷雾泵，用喷雾泵喷射液体密封胶进行裂口密封。我们选用东莞市深鹏电子公司生产的P3004微型直流无刷水泵——高性能的微型高压水泵HSP系列，其主要特点是：有直流12V；压力超高（11公斤MAX），流量大（7L/MIN），吸程高（1米），低噪音；具备稳定自吸功能，不需先加“引水”，自吸速度极快。
该高压水泵具有过压、过热双自动保护开关，输出压力超出最大压力时自动停机保护；温度过高时自动保护。两种接口可分别接软、硬管，配有金属接头，不易损坏。该高压水泵具物理特性是耐酸、耐碱、耐腐蚀；泵体与电机分离，工作介质不与电机接触。泵体内无机械部件，不存在机械磨损。运转平稳，可以空转，使用寿命极长。
总结
通过组合，我们采用大疆Phantom 4 Pro无人机携带无线摄像机和微型喷射泵，可以进行高铁天馈系统的全方位检查和接口密封，完成了发射天线的日常检修工作。每年节省了外请天线工人费用成本近10万元，不用担心高空作业出现危险情况，既产生了明显的经济效益，又确保了安全播出。
（作者单位：吉安八四一台）
