1. 無人機系統(tǒng)在橋梁檢測中的應用

1.1 無人機系統(tǒng)在橋梁檢測中的優(yōu)越性

針對橋梁的鋼索、橋墩、橋墩支座、橋塔、橋腹等部位及螺栓脫落的檢測，無人機具備諸多的優(yōu)勢。
（1）無人機可以直接到達檢測部位，無需其它輔助措施,節(jié)省費用；
（2）檢測橋墩、橋座、橋腹等危險場所，無需搭架或者吊籃配合人員檢測，極大地提高了安全性；
（3）對于部分無法企及的橋腹、拉索等部位，無人機可以抵近觀察了解更多細節(jié)；
（4）在橋梁日常巡查時，尤其是城市橋梁,無需封閉道路中斷交通；
（5）在天氣情況允許的前提下，實施檢測橋梁具備較高的及時性；
（6）隨著無人機本身技術的日漸成熟,尤其是飛行安全性得到了保障,無人機用于橋梁檢測進入實用階段。

1.2無人機在橋梁檢測中的應用現(xiàn)狀

隨著無人機技術的不斷進步， 無人機用于橋梁檢測的報道時有出現(xiàn)。檢測過程通常由兩名技術人員（一人掌控飛行控制系統(tǒng)，另外一人控制云臺控制系統(tǒng)拍攝照片）配合完成無人機的飛行和拍攝，然后將獲取到的數(shù)據(jù)回傳至后臺系統(tǒng)中加以處理。目前應用無人機開展橋梁檢測的機構主要是各大科研院所，檢測內(nèi)容主要包括以下幾個方面。
（1）無人機沿橋梁被檢測面飛行，通過手機或遙控器等控制設備完成橋梁底面、柱面及橫梁等結構面的拍攝取證，將采集到的數(shù)據(jù)回傳，為專業(yè)人員分析橋梁裂縫狀態(tài)提供依據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)險情，極大減輕橋梁維護人員的工作強度，提高橋梁檢測維護效率。裂縫識別精度能達到亞毫米級，即使0.1毫米的縫隙也可以被識別出來。
（2）無人機和傳感器配合完成橋梁數(shù)據(jù)采集。其方法是在橋墩和接合處上安放無線傳感器，收集車輛往來時的結構振動等數(shù)據(jù)。無人機定期在傳感器上方盤旋獲取數(shù)據(jù)，并且航拍橋梁的細節(jié)照片，上傳到中央計算機完成數(shù)據(jù)分析。
（3）無人機在橋梁管理中起到非常重要的補充作用。主要是借助無人機的空中優(yōu)勢，通過搭載高清照相機或夜視傳感器設備，可以有效監(jiān)控橋梁路面病害、堵車、載荷等諸多情況。

1.3 現(xiàn)有無人機平臺在橋梁檢測應用中的局限性

（1）在進行特殊橋梁特定部位的檢測時，無法進行有效的航線規(guī)劃，尤其是規(guī)劃精度無法達到橋梁檢測的需求；
（2）目前通常的做法是采用人工飛行來滿足橋梁日常檢測，但是在抵近觀察的同時，人工控制也存在諸多問題，如飛行員近距離長時間觀看視頻會產(chǎn)生眩暈感；
（3）當飛行達一定高度和遠度后，易與遠空背景形成融合，無法有效的對飛行狀況進行監(jiān)控；
（4）飛行位置與觀察部件的距離無法進行有效地把控；
（5）由于橋梁結構的相似性，導致檢測數(shù)據(jù)無法與橋梁實體結構具體部位關聯(lián)。

2.亞派無人機橋梁檢測系統(tǒng)方案

2.1無人機橋梁檢測系統(tǒng)主要功能

•自動防撞、返航、告警、防風平衡。
•與橋梁三維模型相結合形成良好的操控界面,實現(xiàn)自動航線規(guī)劃。
•數(shù)據(jù)智能分析，為橋梁病害評估提供依據(jù)。
•高清攝像機：多種類型和分辨率的高清、夜視攝像機可供選擇。
•具備可擴展性,可與其它微型檢測設備結合,豐富檢測功能.
•自主飛行與人工遙控相結合。
•無線數(shù)據(jù)傳輸。

2.2亞派無人機橋梁檢測系統(tǒng)架構圖

選用穩(wěn)定的無人機系統(tǒng),具有高耐久性、高穩(wěn)健性等特點，結合橋梁檢測的特殊性，進行針對性的研發(fā)改進，使無人機檢測平臺適用于橋梁的專業(yè)性檢測，整個操作過程更加便捷有效。

亞派無人機系統(tǒng)主要由無人機飛行平臺、避障系統(tǒng)、高清攝像機、遙控設備、地面站系統(tǒng)以及報告處理服務器幾大關鍵部分組。
無人機平臺、避障系統(tǒng)結合高清攝像機在實現(xiàn)安全飛行的同時可以獲取高清的圖像數(shù)據(jù)。
地面站系統(tǒng)與搖控設備組合可以實現(xiàn)飛行航線的規(guī)劃、處理以及各種飛行類、檢測類數(shù)據(jù)的展示與處理。
報告處理服務器可以根據(jù)客戶需求定制各類檢測報告。