飞行记

无人驾驶飞行器，俗称“无人机”，拥有众多应用和潜在好处，难怪在矿区它们的身影越来越常见。

与大型载人飞行器相比，无人机具有更大的机动性和更高的精确性。它们可以在低空飞行，并能拍摄复杂的地面情况，例如裂缝和隆起。无人机体积较小，因此它们能够更轻松地穿过狭窄的通道。

由于成本较低，预计未来几年应用于采矿业的无人机将迅速增多。越来越多的公司正在开发专门用于影像地图、监控与通信等采矿应用的无人机。

以无人机制造商Aibotix 为例，其于2014年2月被瑞典Hexagon集团收购。这家公司的Aibot X6无人机装有多种智能传感器，如GPS接收器、陀螺仪、加速度计、气压计、磁力计和超声波传感器等，能实现自主飞行。它可以自动起飞、自动降落和自动拍摄，并能执行事先在电脑上计划好的飞行任务。它装有GPS cage等用于培训的安全装置，其具备的自动返航功能还可以应对信号失灵和电量不足等情况。

当无人机执行飞行任务时，Aibot X6使用数码相机、高光谱传感器或热成像仪，拍摄高分辨率的露天矿地理参考图像。这些图像被进一步加工成正射影像、3D模型以及地面取样距离小至10毫米的点云数据。它可用来监测并勘查露天矿，尤其是澳大利亚和南美地区的矿山。

Aibotix首席执行官Jörg Lamprecht说：“我们认为，这些地区以及非洲的采矿业应用无人机技术的潜力非常大。”

绘图与监测

如今，无人机可用来制作2D或3D地图，用于勘查现有矿山或进行勘探。它们也可通过“正射校正法”生成“orthomosaics影像”，将原始的航拍照片变换成正射影像，这些影像和那些透视导致的光学形变校正后的地图具有相同的几何性质。多个正射影像可以拼合在一起，形成orthomosaics影像，这是用于更新地图的重要材料，并能提供地形的详细视图，是用于勘探的宝贵工具。

无人机的另一个重要用途是监测，主要是为了调查库存和废物倾倒量。监测任务包括评估库存、计算库存数量，以及确定移除量。无人机还可以监测管道和坡面稳定性，跟踪环境管理，同时也可用于边界监控。在尾矿池和设备（特别是那些位于危险或难以进入地带的尾矿池和设备）的检查方面，无人机十分高效。

2014年，澳大利亚西部最大的钻石矿之一使用Aibot X6无人机，成功地完成了一次勘查。Aibot X6起飞次数超过八次，每次持续10〜15分钟，覆盖了近100公顷矿区。然后，所有通过UAV收集的图像和数据被用于来创建一个正射影像，一个点云和一个3D模型，距地取样距离为2至6厘米。

CADS Survey公司负责这次勘查的Sam van Eldik说：“使用Aibot X6，我们能够获得普通飞行器无法获取的精确露天矿数据。”

极为经济高效

无人机最大的优点之一是能降低成本。与直升机或有翼飞机相比，普通的无人机的运营费用大幅降低，并且，操作通常只需要一个人，而不是整个机组。

多明尼加共和国的Pueblo Viejo金矿以前使用的光探测和测距（LiDAR）仪收集勘查数据，但它决定改用SenseFly的eBee无人机，因为一架eBee无人机的成本只有测距仪的九分之一。

Pueblo Viejo的首次勘测师Sean Jefferys说：“我们共有六架无人机，这两年多来，用于采购、维修和升级所花费的成本总和为120,000美元。一架无人机可以在更换零件之前执行300次飞行任务。与以往的传统方法相比，我们可以覆盖更大的区域、获得更优质的数据。”

飞行的未来

和所有新技术一样，与无人机使用相关的法规尚未完善，而在许多国家可能会因法律限制难以使用无人机。目前还没有规定无人机应当如何与有人驾驶飞机共享空域的公认标准和协议。在美国，无人机只能由公共机构使用，而在其他许多国家，无人机则必须飞行在操作者的视野范围内。然而，随着无人机技术的日益普及和逐渐被大众接受，政府不得不相应地更新法规。

在这个阶段，无人机作为一项互补技术并不能完全取代人工监测。它们的续航能力有限，只能承受较小负载，从而限制了可覆盖区域的面积。不过，无人机在采矿业已经取得实质性进展，并且随着技术持续快速发展和不断完善，无人机的使用将越来越普遍。