4月26-27日，“第三屆全國無人機電力巡檢技術高峰論壇”將在杭州浙商開元名都酒店舉辦，飛馬機器人作為此次論壇的重要參展企業(yè)，將展現(xiàn)我們在電力行業(yè)的新實力。會前，我們也特意為大家整理了目前飛馬無人機關于電力巡檢等行業(yè)應用的解決方案，感興趣的朋友也可親臨高峰論壇，期待與您交流。
電力巡檢是確保電網(wǎng)安全運行的重要手段，利用無人機技術結合攝影測量技術可以提供一種高效的巡檢作業(yè)模式。飛馬基于強大的無人機硬件和專業(yè)的攝影測量軟件實力，推出了更加高效、高精度和安全可靠的無人機一體化巡檢方案。
飛馬無人機電力巡檢解決方案，立足于飛馬成熟的固定翼和旋翼無人機平臺，在航線設計上，針對電力條帶飛行需求，提供最高效的自動條帶航線，以及適應山區(qū)地形的變高航線；在數(shù)據(jù)處理方面，發(fā)揮條帶空三及植被茂密區(qū)空三算法優(yōu)勢、軟硬件一體化的免像控技術、基于影像的密集匹配技術、基于空三的高效半自動導線擬合方法等，可以數(shù)字化三維重建電力線地表通道和導線，實現(xiàn)定量化通道障礙檢測，最終形成一套從數(shù)據(jù)采集、處理到分析并輸出報告的一體化解決方案，并且該方案還具有高效率、高精度和安全可靠三大優(yōu)勢。
一、全面支持固定翼和旋翼兩大飛行平臺
飛馬無人機電力巡檢解決方案支持固定翼和旋翼兩大平臺，滿足不同情況下的巡檢需求。
固定翼平臺
※ 超長續(xù)航，保證單架次3厘米分辨率下30km巡線效率；
※ 免像控技術，保證三維地面通道和導線擬合絕對精度，平面優(yōu)于0.2米，高程優(yōu)于0.5米；
※ 載荷可互換，實現(xiàn)一個飛行平臺支持正射巡檢和傾斜巡檢；
※ 全畫幅高質量載荷，保證山區(qū)地形適應性和影像高解析度；
※ 簡單易用，實現(xiàn)無工具拆裝，免遙控器飛行，適合班組獨立作業(yè)；
旋翼平臺
※ 超長續(xù)航，保證單架次優(yōu)于1厘米分類下15km巡線效率；
※ 免像控技術，保證三維地面通道和導線擬合絕對精度，平面優(yōu)于0.2米，高程優(yōu)于0.5米；
※ 載荷可互換，實現(xiàn)一個飛行平臺支持正射巡檢、傾斜巡檢、視頻巡檢、LiDAR巡檢以及熱紅外巡檢等，數(shù)據(jù)成果同時支持樹障分析和電力設備三維建模；
※ 飛行航線靈活可定制，支持高精度定位的立體智能巡線，提高精細化巡檢質量和效率；
1、固定翼飛行平臺參數(shù)
F300是飛馬著力推出的第三代全自動任務模式的?業(yè)級智能航測無人機系統(tǒng)，主打“高精度測圖”。F300配備50Hz高精度GNSS板卡，支持PPK、RTK以及PPK和RTK融合作業(yè)模式，標配全畫幅相機正射模塊，配合無人機管家專業(yè)版，可在無控制點情況下實現(xiàn)1:500的測圖精度；F300任務載荷采用模塊化設計，可為客戶提供多源化的數(shù)據(jù)獲取方案，具備三維建模等數(shù)據(jù)獲取能力。
材質：EPO+碳纖復合材料
翼展：1.8m
機長：1.07m
標準起飛重量：3.75kg（航測系統(tǒng)）
最大起飛重量：3.85kg（傾斜系統(tǒng)）
巡航速度：60km/h
最大續(xù)航時間：1.5h
最大可手拋起飛海拔高度：4500m
升限：6000m（海拔高度）
飛行真高：150—1500m
測控半徑：10km
起降方式：手拋起飛/自動滑降、傘降
載荷：多載荷可互換（航測模塊/傾斜模塊/可見光視頻模塊/熱紅外視頻模塊/熱紅外照相模塊/P40傾斜模塊）
2、D200旋翼飛行平臺參數(shù)
D200是飛馬機器人推出的第二代旋翼智能航測系統(tǒng)，定位為“無控制點高精度測圖”。D200可獲取高精度POS數(shù)據(jù)，無控情況下可實現(xiàn)1:500測圖精度；支持RTK實時差分；可搭載正射模塊、傾斜攝影模塊、LiDAR模塊、農業(yè)遙感模塊共四種載荷，實現(xiàn)一機多用。
D200配備無人機管家專業(yè)版軟件，涵蓋三維航線設計、三維場景飛行控制功能及數(shù)據(jù)處理功能，支持PPK+RTK融合解算，高精度POS事后解算處理，可生成DOM、DSM、TDOM、DSM mesh、3D mesh、遙感影像多種航測產品。
外形尺寸（展開）：830×732×378mm（不包括裝上槳葉的尺寸）
外形尺寸（折疊）：955×362×378mm（不包括裝上槳葉的尺寸）
外包裝箱尺寸：1030×475×355；
對稱電機軸距：987.5mm；
空機重量：6.6kg；
起飛重量：7.5kg；
巡航速度：15m/s；
最大平飛速度：20m/s；
最大爬升速度：5 m/s；
最大下降速度：3 m/s；
懸停精度：
PPK：水平1.0m；垂直0.5m；
RTK：水平1cm+1ppm；垂直2cm+1ppm；
實用升限高度：4500m
測控半徑：5km
續(xù)航時間：48min
抗風能力：5級
工作溫度：-20~50℃；
電池電壓：34.8v
電池能量：626wh
3、D200激光雷達系統(tǒng)參數(shù)
.1 激光器指標
關鍵指標：
測距模式 ~TOF
線數(shù) ~16
測量距離~100m
精度~±3cm
回波數(shù)量~2(Strongest, Last)
點數(shù)~300k pts/s (單回波)600k pts/s (雙回波)
回波強度~8bits
視場角-水平~360°
分辨率-水平~0.1°~0.4°
視場角-豎直~30°(+15°~-15°)
分辨率-豎直~2.0°
激光等級~class 1
波長~903nm
1.3.2~POS系統(tǒng)指標
GNSS/IMU一體化設計，體積小、重量輕
高精度IMU（零偏穩(wěn)定性，0.5deg/hr陀螺儀，0.05mg 加速計）
PPK輔助慣導，支持GPS L1/L2/L5，BEIDOU B1/B2，GLonASS L1/L2信號
1000Hz數(shù)據(jù)更新率
緊耦合解算
二、自動條帶航線規(guī)劃
1、 固定翼條帶航線規(guī)劃
基于飛馬無人機管家三維航線設計系統(tǒng)，將電力線軌跡導入系統(tǒng)，通過調節(jié)分辨率和條帶覆蓋寬度，自動生成條帶狀電力巡檢航線。巡檢航線飛往返兩條線，并且為了保證數(shù)據(jù)精度，使用飛馬獨有的拐彎輔助點技術。因此基于三維航線設計和傳感器分辨率優(yōu)勢，巡檢航線對于山區(qū)起伏地形具備良好的適應性。
2、旋翼條帶航線規(guī)劃
旋翼飛行平臺，除了常規(guī)的三維條帶航線設計之外，還基于旋翼飛行優(yōu)勢，支持變高飛行，以保證更高分辨率數(shù)據(jù)的獲取和數(shù)據(jù)一致性的保證。
為了實現(xiàn)自動變高航線設計，航線設計模塊支持已有精細地形導入、已有桿塔三維坐標導入、以及快速地形生成功能，來保證航線設計時具備高精度本底數(shù)據(jù)，保證變高航線的合理性。
3、采用飛馬PPKRTK軟硬件一體化免像控技術
一體化PPK/RTK高精度解決方案在無人機系統(tǒng)的基礎之上，新增飛馬無人機基站模塊，其系統(tǒng)鏈路圖如下：
數(shù)據(jù)協(xié)議A：RTCM2.3、RTCM3.0、RTCM3.2、CRM、CRM+；
數(shù)據(jù)協(xié)議B：經過重新打包的RTCM2.3、RTCM3.0、RTCM3.2、CRM、CRM+；
數(shù)據(jù)協(xié)議C：NMEA-0183
從上圖可知，飛馬無人機基站可實現(xiàn)GPS原始數(shù)據(jù)采集，單基站RTK，CORS網(wǎng)絡RTK，點采集等功能，并可內置4G卡，提供上網(wǎng)功能。
飛馬無人機基站與無人機管家之間，通過WIFI進行連接，實現(xiàn)通過管家對基站的全部功能設置和操作，基站數(shù)據(jù)的下載及刪除，并且無人機管家可通過基站接入網(wǎng)絡。
針對獲取的RTK和PPK數(shù)據(jù)，利用飛馬GPS一鍵式融合解算方法，可以獲取高固定率的厘米級軌跡數(shù)據(jù)。并且由于本方案支持PPK技術，因此在山區(qū)進行巡線作業(yè)，即使RTK鏈路中斷，也能基于PPK得到高固定率的厘米級軌跡數(shù)據(jù)。
四、飛馬一鍵式高精度數(shù)據(jù)處理
1、基于影像的條帶空三及樹木茂密區(qū)空三技術
電力樹障巡檢，主要集中在山區(qū)。巡檢數(shù)據(jù)存在長條帶和影像全是植被的特點，常規(guī)空三不能很好的對這類數(shù)據(jù)進行解算。下圖是實飛巡線數(shù)據(jù)。
飛馬無人機管家空三算法針對條帶數(shù)據(jù)進行了專門性優(yōu)化，保證這種雙航線長條帶的影像空三，另一方面匹配算法也針對植被茂密情況進行了增強匹配，保證匹配點數(shù)量和連接準確性。最后基于“真”高精度GPS的附件參數(shù)無控定向算法也對這類數(shù)據(jù)的結果可靠性帶來巨大幫助，保證了后期分析是建立在一個準確的空三結果之上。
2、基于影像的密集匹配技術
飛馬無人機管家具備“全影像成果工作站”技術。通過大量實踐分析，后期樹障分析最佳數(shù)據(jù)成果需求為點云。
通過飛馬無人機管家自動生成的點云數(shù)據(jù)，能有效還原樹冠等關鍵區(qū)數(shù)據(jù)，并且點云數(shù)據(jù)為帶RGB信息的彩色點云，具備更好的地物辨識性。同時因為全套處理都是基于免像控技術流程，其點云成果絕對精度平面優(yōu)于0.2米，高程優(yōu)于0.5米。
五、飛馬激光雷達數(shù)據(jù)處理
飛馬無人機LiDAR系統(tǒng)研發(fā)了專門的處理模塊FeimaLiDAR，也叫智激光。我們的軟件和硬件緊密結合，通過專門的算法優(yōu)化，保證了系統(tǒng)能夠獲取到高精度標準點云成果。智激光提供LiDAR、GPS和IMU數(shù)據(jù)解碼，POS的事后緊耦合解算，全系統(tǒng)的偏心分量改正，系統(tǒng)檢校，結果點云輸出，以及點云坐標轉換等功能。實現(xiàn)了LiDAR處理流程的全覆蓋，保證了系統(tǒng)精度。并且軟件設計理念延續(xù)無人機管家簡單易用的特點，讓激光雷達數(shù)據(jù)處理也能更好的被各領域用戶掌握。
另外本軟件還支持海量點云數(shù)據(jù)快速瀏覽，按高程、強度、航帶和分類等渲染模式，以及剖面提取和量測等功能，滿足對激光成果的基本應用需求。而且基于我們專門研發(fā)的點云索引算法，目前能實現(xiàn)單個50GB LAS文件的快速瀏覽和漫游。
另外我們針對激光器360度數(shù)據(jù)獲取的特性，首先在硬件上實現(xiàn)全角度數(shù)據(jù)存儲，其次在數(shù)據(jù)處理時可以使用右上角的工具，從結果數(shù)據(jù)中提取你想要的角度范圍內激光數(shù)據(jù)，這樣可以更加靈活的使用數(shù)據(jù)，如電力的作業(yè)模式，我們就可以只使用0-90度的數(shù)據(jù)。
在精度保證上，我們提供了設備設備檢校和航帶平差功能。并且將這一部分功能釋放給用戶，這樣用戶就可以自己根據(jù)設備的情況進行設備檢校，以保證設備精度。除此之外，每架次處理時還有航帶平差來對其他累計誤差進行整體平差消除，更進一步保證精度。
六、智能樹障分析系統(tǒng)，支持影像與激光數(shù)據(jù)融合分析計算
智能樹障分析系統(tǒng)主要針對無人機全自動獲取的線路走廊影像或激光點云資料，進行樹障檢測和分析，生成樹障缺陷臺賬報告，輔助巡檢人員進行樹障故障處理和消缺。
并且本系統(tǒng)可自動根據(jù)計算結果輸出分析報告，同時支持國網(wǎng)和南網(wǎng)模板，給用戶提供一站式巡檢方案。
樹障報告
七、飛馬云巡檢服務平臺
飛馬云巡檢服務平臺是一套主要針對無人機巡線服務構建的Web系統(tǒng)，主要支持了對于無人機巡線控制，遠程監(jiān)控，視頻直播，包含地面站控制軟件及遠程監(jiān)控Web系統(tǒng)的一套綜合性的私有平臺。
1、航線設計和協(xié)同任務推送
能夠支持客戶對于航線設計的要求，支持通用管道航線設計的自動生成要求，保存，上傳到云端并根據(jù)對應賬號進行同步，對于航線設計可以進行分享，并推送任務給相關人員進行作業(yè)。
2、實時雙向監(jiān)控模塊
對于正在飛行的作業(yè)，控制端能夠通過地面站軟件實時監(jiān)控作業(yè)狀態(tài)，遠程監(jiān)控端可以通過控制中心查看到實時作業(yè)的飛行狀態(tài)信息。并可以針對實時作業(yè)實時下發(fā)控制指令，對作業(yè)進行遠程管控。
3、視頻實時回傳模塊
通過高速的無線內網(wǎng)，將實時視頻流推送到私有云平臺，作業(yè)控制端可以通過地面站查看到實時作業(yè)的視頻圖像，遠程控制中心可以查看到當前實時作業(yè)視頻回傳圖像。
4、設備管理模塊
可以支持對支持型號在內的無人機進行入庫登記，查詢維護管理設備信息，可以登記插敘無人機維護保養(yǎng)信息。
5、飛行數(shù)據(jù)管理統(tǒng)計模塊
支持對平臺內無人機的數(shù)量，飛行架次，里程，時長，進行作業(yè)統(tǒng)計。
八、案例
通過在有代表性的區(qū)域選擇架空線路進行大量測試，驗證了本方案的可靠性和實用性。其中一個測試案例，選擇典型山區(qū)巡檢線路，區(qū)域最大高差約300米。外業(yè)數(shù)據(jù)采集采用F300固定翼飛行平臺，針對電力條帶飛行需求，自動生成最高效的條帶航線；在數(shù)據(jù)處理方面，發(fā)揮條帶空三及植被茂密區(qū)空三算法優(yōu)勢、軟硬件一體化的免像控技術、基于影像的密集匹配技術、基于空三的高效半自動導線擬合方法等，能夠輸出數(shù)字化三維重建電力線地表通道和導線，實現(xiàn)定量化通道障礙檢測以及分析報告的自動化輸出。充分體現(xiàn)了本方案的高效率、高精度和安全可靠三大優(yōu)勢。
※ 外業(yè)航飛數(shù)據(jù)采集，1個架次獲取30km數(shù)據(jù)，總計70分鐘
※ 內業(yè)空三數(shù)據(jù)處理及密集點云匹配，30km/天
※ 導線擬合處理，60km/人/天
※ 免像控成果絕對精度：平面《0.2米，高程《0.5米
激光點云與影像點云疊加剖面（白色點是激光數(shù)據(jù)）
樹障測量
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