中海達(dá)無人機(jī)鐵路航測解決方案

中海達(dá)無人機(jī)鐵路航測

解決解決方案

天津騰云智航科技有限公司

目錄

1.鐵路測繪背景................................................................3

1.1傳統(tǒng)鐵路地形圖測繪.....................................................3

1.2傳統(tǒng)土方量計算.........................................................3

2.中海達(dá)無人機(jī)鐵路航測解決解決方案...........................................4

2.1鐵路地形圖測繪.........................................................4

2.2長度、面積、土方量計算.................................................6

3.中海達(dá)iFly無人機(jī)system產(chǎn)品介紹...........................................7

3.1公司簡介................................................................7

3.2產(chǎn)品線匯總..............................................................8

3.3無人機(jī)整體平臺.........................................................8

3.4無人機(jī)搭載傳感器......................................................11

3.5無人機(jī)system軟件介紹................................................11

1.鐵路測繪背景

1.1傳統(tǒng)鐵路地形圖測繪

地形，主要反映地表起伏形態(tài)和地理位置、形狀等，不論對于鐵路施工選線，

還是已運(yùn)營線路的地形情況，都是相當(dāng)重要的參考資料。傳統(tǒng)鐵路地形圖測繪主

要依靠人工實地去測量繪制，工作量極大，工作處理效率低，人工成本高，易受

地形、天氣等因素的影響。

圖1.1傳統(tǒng)地形圖測繪方式方式方法

1.2傳統(tǒng)土方量計算

傳統(tǒng)土方量計算常常根據(jù)野外實測的地形特征點，繪制橫斷面或格網(wǎng)、三角

網(wǎng)，計算體積后匯總進(jìn)行土方量計算，工作量大，處理效率低下。

圖1.2傳統(tǒng)土方量計算

2.中海達(dá)無人機(jī)鐵路航測解決解決方案

2.1鐵路地形圖測繪

圖2.1鐵路地形圖測繪

鐵路地形圖測繪流程：

?車輛搭載無人機(jī)到鐵路區(qū)域地段

?無人機(jī)搭載航拍設(shè)備對鐵路區(qū)域進(jìn)行航拍

?內(nèi)業(yè)處理軟件對影像進(jìn)行加工，生成地形圖

項目案例介紹：

某相關(guān)本次項目是我國西南某地高鐵建設(shè)前，需要進(jìn)行線路，相關(guān)本次項目

所需成果為1：2000地形圖。相關(guān)本次項目航測區(qū)域為一個不規(guī)則條帶狀區(qū)域,

面積約70平方公里，該地地形為丘陵地區(qū)。采用中海達(dá)無人機(jī)iFlyU3飛行整

體平臺搭載數(shù)碼單反像機(jī)SonyA7r進(jìn)行拍攝。平均相對航高600米，地面分辨

率為0.15米，相關(guān)本次項目總的影像張數(shù)約2000張。航測區(qū)域如下圖所示。

圖2.2航測區(qū)域示意圖

在計算前，根據(jù)航飛方向及控制點的分布，將其分為4個子測區(qū)進(jìn)行計算。

利用Pix4Dmapper影像處理軟件對這4個子測區(qū)分別進(jìn)行計算，最后將4個

子測區(qū)相關(guān)本次項目進(jìn)行合并，利用攝影測量工作站進(jìn)行地形圖數(shù)據(jù)采集，得到

整個測區(qū)的數(shù)據(jù)成果。

圖2.3航測區(qū)域整體地形圖

圖2.4航測區(qū)域地形圖細(xì)節(jié)圖

2.2長度、面積、土方量計算

根據(jù)無人機(jī)航測數(shù)據(jù)可以進(jìn)行長度、面積、土方量等計算，以支持鐵路相關(guān)

工程的規(guī)劃與建設(shè)。

a.面積、長度量測

在Pix4Dmapper影像處理軟件中，可以利用生成的加密點云數(shù)據(jù)，對地物

要素的面積、長度等直接進(jìn)行量測，如下圖。

圖2.5根據(jù)點云計算地物面積

圖2.6根據(jù)點云計算道路長度

b.土方量計算

通過無人機(jī)航攝獲取像片的基礎(chǔ)上，通過數(shù)據(jù)處理得到加密點云，可直接進(jìn)

行土方量的計算，如下圖。

圖2.7Pix4Dmapper軟件量測土方量

3.中海達(dá)iFly無人機(jī)system產(chǎn)品介紹

3.1公司簡介

天津騰云智航科技有限公司是中海達(dá)旗下致力于無人機(jī)產(chǎn)品銷售及研發(fā)制

造于一體的子公司，公司擁有一支以高水平先進(jìn)技術(shù)帶頭人為核心的研發(fā)團(tuán)隊,

凝聚力強(qiáng)、創(chuàng)新力強(qiáng)，有多年大型國企研發(fā)經(jīng)驗，公司坐落于天津自貿(mào)區(qū)空港經(jīng)

濟(jì)區(qū)創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新中心，目前擁有500多平米的現(xiàn)代化辦公場所。公司依托于中海達(dá)

集團(tuán)的優(yōu)勢，扎根于測繪行業(yè)，致力于打造測繪行業(yè)無人機(jī)system第一品牌。

圖3.1公司外景圖

3.2產(chǎn)品線匯總

公司產(chǎn)品主要包括iFly-U3電動固定翼無人機(jī)、iFly-Dl多旋翼無人機(jī)、傳

感器system及數(shù)據(jù)處理軟件等。

其產(chǎn)品線匯總表如下：

類別型號備注

固定翼無人機(jī)iFlyU3標(biāo)配SonyA7r

旋翼無人機(jī)iFlyDI標(biāo)配SonyA7r

高清清數(shù)字圖傳systemiGCS-1

紅外熱成像systemiCamH3

傾斜攝影相機(jī)iCamQ5

Pix4Dmapper

后處理軟件

DP-Mode1er

3.3無人機(jī)整體平臺

a.iFlyU3電動固定翼無人機(jī)

iFlyU3電動固定翼無人機(jī)是一款性能優(yōu)良的固定翼無人機(jī)，機(jī)體采用全航

空復(fù)合材料，下反翼尖設(shè)計增強(qiáng)飛行穩(wěn)定性，支持彈射起飛，定點傘降，高效作

業(yè)迅速完成航測任務(wù)。

圖3.2iFlyU3電動固定翼無人機(jī)

?iFlyU3無人機(jī)性能參數(shù)

令最大載荷：1.5kg

載荷

令最大起飛重量：5.5千克令標(biāo)配：SonyA7R

system

令機(jī)體尺寸(m):1.70*0.84*0.18

令機(jī)體材質(zhì)：航空復(fù)合蜂窩材料地面站令控制半徑：20km

飛行令續(xù)航時間：90分鐘令抗風(fēng)性能：6級風(fēng)

system令飛行速度：85km/h環(huán)境令工作溫度：-20°C~60°C

令飛行高度：4000m令抗雨能力體系：小雨

令起飛：彈射起飛令架設(shè)時間：10分鐘

飛機(jī)操控

令降落：定點傘降令操控方式方式方法：全自主

起飛降落

b.iFlyD1電動多旋翼無人機(jī)

iFlyD1為專業(yè)級多旋翼飛行器，機(jī)身采用進(jìn)口碳纖預(yù)浸料材質(zhì)，強(qiáng)度高、

重量輕、壽命更長，三葉碳纖空芯槳，升力大、荷載能力體系強(qiáng)，高原性能優(yōu)異，

作業(yè)海拔可達(dá)5000m,秒拆式起落架，機(jī)臂可拆卸，快速拆裝，運(yùn)輸方便。

圖3.3iFlyD1電動多旋翼無人機(jī)

?iFlyD1無人機(jī)性能參數(shù)

令標(biāo)配：SonyA7R

令起飛重量：8kg

令選配：

令荷載能力體系：3kg載荷

①傾斜相機(jī)、高光譜相機(jī)

令軸距：1.1m

②圖傳system+攝像機(jī)、紅外相機(jī)

令機(jī)體尺寸（m）:1.8*1.8*0.485

地面站令控制半徑：10km

令機(jī)體材質(zhì)：3k高強(qiáng)度預(yù)浸碳纖維

飛行system令選配ADS-B空域監(jiān)管system

令續(xù)航時間：70分鐘

system令抗風(fēng)性能：6級風(fēng)

令飛行速度：10m/s

環(huán)境令工作溫度：-20°C~60℃

令飛行高度：4000m

令抗雨性能：小雨

令動力裝置：110kv-175kv無刷電機(jī)

飛機(jī)令架設(shè)時間：10分鐘

令起降月式方式月法：垂直起降

操控令操控方式方式方法：全自主起

令組裝方式方式月法：機(jī)臂可拆卸

飛降落

3.4無人機(jī)搭載傳感器

a.傳感器SonyA7r

中海達(dá)無人機(jī)標(biāo)配SonyA7R相機(jī)，相機(jī)幅面為7360*4912像素，35mm

蔡司定焦鏡頭。

圖3.3SonyA7r相機(jī)

相機(jī)參數(shù)如下表：

主要性能參數(shù)

外形尺寸127*94*48mm

機(jī)身特性全畫幅微單

傳感器尺寸35.9x24mm

像元大小4.87um

有效像素3600萬

3.5無人機(jī)system軟件介紹

a.P