4月26-27日，“第三屆全國無人機(jī)電力巡檢技術(shù)高峰論壇”將在杭州浙商開元名都酒店舉辦，飛馬機(jī)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(jī)關(guān)于電力巡檢等行業(yè)應(yīng)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(jī)技術(shù)結(jié)合攝影測量技術(shù)可以提供一種高效的巡檢作業(yè)模式。飛馬基于強(qiáng)大的無人機(jī)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(jī)一體化巡檢方案。

　　飛馬無人機(jī)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(jī)平臺，在航線設(shè)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(yīng)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(shù)、基于影像的密集匹配技術(shù)、基于空三的高效半自動導(dǎo)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(dǎo)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(jī)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(shù)，保證三維地面通道和導(dǎo)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(zhì)量載荷，保證山區(qū)地形適應(yīng)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(shù)，保證三維地面通道和導(dǎo)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(shè)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(xì)化巡檢質(zhì)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(wù)模式的?業(yè)級智能航測無人機(jī)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(biāo)配全畫幅相機(jī)正射模塊，配合無人機(jī)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(wù)載荷采用模塊化設(shè)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(zhì)：EPO+碳纖復(fù)合材料

　　翼展：1.8m

　　機(jī)長：1.07m

　　標(biāo)準(zhǔn)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(jī)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(nóng)業(yè)遙感模塊共四種載荷，實現(xiàn)一機(jī)多用。

　　D200配備無人機(jī)管家專業(yè)版軟件，涵蓋三維航線設(shè)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(chǎn)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(jī)軸距：987.5mm；

　　空機(jī)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(fēng)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(dá)系統(tǒng)參數(shù)

　　.1 激光器指標(biāo)

　　關(guān)鍵指標(biāo)：

　　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(qiáng)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(biāo)

　　GNSS/IMU一體化設(shè)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(dǎo)，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(jī)管家三維航線設(shè)計系統(tǒng)，將電力線軌跡導(dǎo)入系統(tǒng)，通過調(diào)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(shù)。因此基于三維航線設(shè)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(yīng)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(shè)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(shè)計，航線設(shè)計模塊支持已有精細(xì)地形導(dǎo)入、已有桿塔三維坐標(biāo)導(dǎo)入、以及快速地形生成功能，來保證航線設(shè)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(shù)

　　一體化PPK/RTK高精度解決方案在無人機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上，新增飛馬無人機(jī)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(jīng)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(jī)基站可實現(xiàn)GPS原始數(shù)據(jù)采集，單基站RTK，CORS網(wǎng)絡(luò)RTK，點采集等功能，并可內(nèi)置4G卡，提供上網(wǎng)功能。

　　飛馬無人機(jī)基站與無人機(jī)管家之間，通過WIFI進(jìn)行連接，實現(xiàn)通過管家對基站的全部功能設(shè)置和操作，基站數(shù)據(jù)的下載及刪除，并且無人機(jī)管家可通過基站接入網(wǎng)絡(luò)。

　　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(shù)，因此在山區(qū)進(jìn)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(shù)

　　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(jìn)行解算。下圖是實飛巡線數(shù)據(jù)。

　　飛馬無人機(jī)管家空三算法針對條帶數(shù)據(jù)進(jìn)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(jìn)行了增強(qiáng)匹配，保證匹配點數(shù)量和連接準(zhǔn)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(jié)果可靠性帶來巨大幫助，保證了后期分析是建立在一個準(zhǔn)確的空三結(jié)果之上。

　　2、基于影像的密集匹配技術(shù)

　　飛馬無人機(jī)管家具備“全影像成果工作站”技術(shù)。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(jī)管家自動生成的點云數(shù)據(jù)，能有效還原樹冠等關(guān)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(shù)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(dá)數(shù)據(jù)處理

　　飛馬無人機(jī)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(jié)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(biāo)準(zhǔn)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(jié)果點云輸出，以及點云坐標(biāo)轉(zhuǎn)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(shè)計理念延續(xù)無人機(jī)管家簡單易用的特點，讓激光雷達(dá)數(shù)據(jù)處理也能更好的被各領(lǐng)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(qiáng)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(yīng)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(jié)果數(shù)據(jù)中提取你想要的角度范圍內(nèi)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(shè)備設(shè)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(shè)備的情況進(jìn)行設(shè)備檢校，以保證設(shè)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(jìn)行整體平差消除，更進(jìn)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(jī)全自動獲取的線路走廊影像或激光點云資料，進(jìn)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(jìn)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(jié)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(wù)平臺

　　飛馬云巡檢服務(wù)平臺是一套主要針對無人機(jī)巡線服務(wù)構(gòu)建的Web系統(tǒng)，主要支持了對于無人機(jī)巡線控制，遠(yuǎn)程監(jiān)控，視頻直播，包含地面站控制軟件及遠(yuǎn)程監(jiān)控Web系統(tǒng)的一套綜合性的私有平臺。

　　1、航線設(shè)計和協(xié)同任務(wù)推送

　　能夠支持客戶對于航線設(shè)計的要求，支持通用管道航線設(shè)計的自動生成要求，保存，上傳到云端并根據(jù)對應(yīng)賬號進(jìn)行同步，對于航線設(shè)計可以進(jìn)行分享，并推送任務(wù)給相關(guān)人員進(jìn)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(yuǎn)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(jìn)行遠(yuǎn)程管控。

　　3、視頻實時回傳模塊

　　通過高速的無線內(nèi)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(yuǎn)程控制中心可以查看到當(dāng)前實時作業(yè)視頻回傳圖像。

　　4、設(shè)備管理模塊

　　可以支持對支持型號在內(nèi)的無人機(jī)進(jìn)行入庫登記，查詢維護(hù)管理設(shè)備信息，可以登記插敘無人機(jī)維護(hù)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(nèi)無人機(jī)的數(shù)量，飛行架次，里程，時長，進(jìn)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(jìn)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(shù)、基于影像的密集匹配技術(shù)、基于空三的高效半自動導(dǎo)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(dǎo)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(nèi)業(yè)空三數(shù)據(jù)處理及密集點云匹配，30km/天

　　※ 導(dǎo)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