現(xiàn)有無人機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)

2.3亞派無人機(jī)橋梁檢測系統(tǒng)介紹
2.3.1 地面站系統(tǒng)
整個(gè)地面站系統(tǒng)基于客戶端/服務(wù)器模式(C/S)，客戶端完成數(shù)據(jù)采集、控制和接入功能，服務(wù)器端完成數(shù)據(jù)管理、分析的核心功能。同時(shí)支持系統(tǒng)的在線、離線顯示。

2.3.1.1與無人機(jī)通訊功能

地面站隨時(shí)保證與無人機(jī)平臺(tái)系統(tǒng)的通訊，具備信息的收、發(fā)功能，在整個(gè)飛行過程中暢通無阻，實(shí)時(shí)、可靠地傳輸所有數(shù)據(jù)。

2.3.1.2遇險(xiǎn)自動(dòng)返航/一鍵返航

智能判斷非正常的控制信號(hào)丟失情況，做出適當(dāng)?shù)氖Э乇Ｗo(hù)處理。當(dāng)飛機(jī)全自動(dòng)執(zhí)行飛行任務(wù)時(shí)，即使無線信號(hào)丟失，飛機(jī)也會(huì)繼續(xù)完成預(yù)設(shè)的航線飛行任務(wù)；當(dāng)飛機(jī)處于使用者手動(dòng)控制下，而發(fā)生丟失控制信號(hào)的情況后，飛機(jī)會(huì)保持原地自主懸停，并在超過10秒后信號(hào)仍未恢復(fù)情況下，精確找到起飛點(diǎn)，以最安全的路線和高度，自動(dòng)返回起飛點(diǎn)上空懸停，給飛行系統(tǒng)設(shè)備提供一個(gè)強(qiáng)大的安全保障。除此以外，用戶也可以隨時(shí)點(diǎn)擊返航按鈕，系統(tǒng)將立即中斷當(dāng)前的飛行任務(wù)，命令飛機(jī)開始返航。

2.3.1.3橋梁三維模型(3D)導(dǎo)入

基于橋梁檢測的實(shí)際應(yīng)用，支持將橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的3D圖導(dǎo)入到地面站系統(tǒng)中，并且在導(dǎo)入的3D圖中可以實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁檢測點(diǎn)的自助構(gòu)件編號(hào)。

2.3.1.4基于3D模型圖進(jìn)行路徑規(guī)劃,在系統(tǒng)中導(dǎo)入的3D坐標(biāo)可以直接轉(zhuǎn)換為無人機(jī)接入的坐標(biāo)，無人機(jī)在飛行和航線定制時(shí)，可以直接參考該坐標(biāo)，完成路徑規(guī)劃、自主飛行功能。
2.3.1.5視頻回傳

在無人機(jī)飛行過程中，系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)將無人機(jī)拍攝的圖像數(shù)據(jù)回傳到地面站系統(tǒng)，客戶可以將應(yīng)用軟件安裝在移動(dòng)端，如手機(jī)或者平板電腦，然后通過手機(jī)或平板電腦在線查看圖像數(shù)據(jù)。
2.3.1.6微定位
在無人機(jī)飛行過程中，通過系統(tǒng)指定3D坐標(biāo)結(jié)合飛行數(shù)據(jù)，如飛行高度、距離、速度等綜合數(shù)據(jù)計(jì)算出無人機(jī)當(dāng)前的飛行位置，完成微坐標(biāo)定位。在得到自動(dòng)定位后根據(jù)部件指定的拍攝點(diǎn)自動(dòng)開啟圖像采集功能。
2.3.1.7告警及處置
可實(shí)時(shí)接收顯示空中視頻圖像和詳盡的飛行器遙測數(shù)據(jù)，對(duì)信號(hào)不良、電池電量不足、空中風(fēng)力變化等重要問題自動(dòng)報(bào)警提示和處理。
2.3.2自動(dòng)避障系統(tǒng)
采用全新的視覺傳感導(dǎo)航系統(tǒng)，可感知附近障礙物，讓飛行器主動(dòng)躲避。內(nèi)置功能強(qiáng)大的處理核心，配備五組視覺超聲波組合傳感器，輔以先進(jìn)的視覺算法，保證整個(gè)檢測航線的安全飛行。
2.3.2.1高精度視覺定位：
系統(tǒng)提供高精度立體視覺算法，近地面定位精度可達(dá)厘米級(jí)。在復(fù)雜地形和高速飛行條件下均可提供定位信息。視覺定位系統(tǒng)的有效高度高達(dá)20米。
2.3.2.2多方向感知障礙物
將飛控系統(tǒng)與自動(dòng)避障系統(tǒng)結(jié)合，讓自動(dòng)飛行更加安全可靠，使飛行平臺(tái)具備自動(dòng)躲避障礙能力的同時(shí)，通過視覺和超聲波傳感器，能實(shí)時(shí)監(jiān)測周邊環(huán)境信息。視覺傳感器可以遠(yuǎn)距離、高精度感測多種障礙物，而超聲波傳感器作為補(bǔ)充，可識(shí)別玻璃、樹葉等難以感測的障礙物。避障系統(tǒng)將數(shù)據(jù)反饋回飛行控制系統(tǒng)后，飛行平臺(tái)停止往障礙物方向飛行。
2.3.2.3多傳感器融合帶來更高可靠性
避障系統(tǒng)的五個(gè)視覺傳感模塊的數(shù)據(jù)被自動(dòng)融合，并且自動(dòng)選擇單目或者雙目視覺算法以達(dá)到出色的定位效果。因此某個(gè)方向的感應(yīng)信息缺失不會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)造成影響，給飛行平臺(tái)帶來了強(qiáng)大的避障可靠性。
2.3.3橋梁檢測航線規(guī)劃
在系統(tǒng)輸入橋梁結(jié)構(gòu)參數(shù)，結(jié)合包含地理信息數(shù)據(jù)的3D結(jié)構(gòu)圖，針對(duì)需要檢測的部位對(duì)飛行航線進(jìn)行規(guī)劃。
（1）根據(jù)實(shí)際檢測需要，系統(tǒng)可以定點(diǎn)標(biāo)注航點(diǎn)，線路規(guī)劃支持設(shè)置多個(gè)航點(diǎn)，航點(diǎn)間設(shè)置航向，完成整個(gè)自動(dòng)檢測線路的規(guī)劃。
（2）飛行選擇設(shè)置自適應(yīng)協(xié)調(diào)模式，在自適應(yīng)協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎模式下，飛行器會(huì)為不偏離航線而自動(dòng)減速，完成最優(yōu)橋梁外側(cè)檢查點(diǎn)檢測及圖像獲取。
（3）無人機(jī)通過地面站控制，完成定點(diǎn)拍照功能，通過定點(diǎn)拍照可以更加精確的獲取指定部位的靜態(tài)照片，得到更加清晰的圖像數(shù)據(jù)。
（4）支持飛行任務(wù)導(dǎo)出功能，在完成整個(gè)復(fù)雜的航線任務(wù)規(guī)劃后，系統(tǒng)支持將當(dāng)前所有的航線參數(shù)導(dǎo)出并保存為文件。
支持飛行任務(wù)導(dǎo)入功能，根據(jù)飛行軌跡,形成完整的檢測航線記錄。作為下次檢測航線。
模擬航點(diǎn)及指定拍攝點(diǎn)設(shè)置示意圖如下：
 
圖3 橋梁模擬航線及拍攝點(diǎn)邏輯示意圖
2.3.4 全自動(dòng)與人工控制
（1）可沿自動(dòng)設(shè)置的線路飛行。
 
圖4自動(dòng)飛行及數(shù)據(jù)采集處理示意圖