（一）需求分(fēn)析

城(chéng)市經濟的發展很大(dà)程度上依賴于交通基礎設施。然而，大(dà)部分(fēn)城(chéng)市基礎設施都(dōu)建于20世紀，定時檢修對于維持城(chéng)市運營效益及公共安全都(dōu)至關重要。

通常我們在改善道路(lù)時，第一步需要獲得(de)高清的圖像資料（見(jiàn)圖2-7），以便于掌控道路(lù)狀況，道路(lù)标識，樹(shù)木遮擋情況和道路(lù)整體(tǐ)狀況等完整信息，從(cóng)而找到問(wèn)題所在，及時維修和建設道路(lù)規劃。這種大(dà)型任務通常需要人(rén)工(gōng)和直升機(jī)才能完成，而人(rén)工(gōng)巡檢耗時太長，直升機(jī)巡檢成本太高。運用無人(rén)機(jī)來(lái)承接這一任務不僅可(kě)以節省大(dà)量的時間和成本，還(hái)可(kě)以産生(shēng)高效的成果。

圖2-7  無人(rén)機(jī)巡檢高速公路(lù)

（二）解決方案

在交通基礎設施檢測領域，無人(rén)機(jī)應用廣泛，例如(rú)橋梁檢測、道路(lù)檢測、路(lù)政遠(yuǎn)程巡查、鐵路(lù)建設勘測，公路(lù)鐵路(lù)規劃等。

橋梁檢測

無人(rén)機(jī)橋梁檢測系統主要由無人(rén)機(jī)飛行平台、避障系統、高清攝像機(jī)、遙控設備、地面站(zhàn)系統，以及報告處理(lǐ)服務器幾大(dà)關鍵部分(fēn)組成，通過人(rén)工(gōng)遙控與自(zì)主飛行相(xiàng)結合的方式，對橋梁各部位進行拍(pāi)攝，實時獲取影(yǐng)像數據（見(jiàn)圖2-8），通過智能分(fēn)析所獲得(de)的數據，精準地對橋梁病害進行監管。

道路(lù)常見(jiàn)疾病檢測

基于多旋翼或者固定翼飛機(jī)，針對面廣量大(dà)養護道路(lù)的日(rì)常定航巡查系統。

無人(rén)機(jī)搭載超清變焦攝像頭設備，沿道路(lù)執行現場航拍(pāi)（見(jiàn)圖2-9），并将數據傳回地面站(zhàn)，由後台分(fēn)析軟件(jiàn)對道路(lù)常見(jiàn)病害如(rú)坑塘、裂縫、車轍等進行圖像識别，并形成病害分(fēn)析報告，輔助現場養護任務決策。

路(lù)政管理(lǐ)遠(yuǎn)程巡查

使用多旋翼或固定翼無人(rén)機(jī)，對廣大(dà)的道路(lù)基礎設施進行日(rì)常定航線巡查。

無人(rén)機(jī)搭載超清變焦攝像設備，執行現場航拍(pāi)并将數據回傳至地面站(zhàn)，由後台分(fēn)析軟件(jiàn)對妨害路(lù)産路(lù)權的對象如(rú)路(lù)面抛撒、違章(zhāng)搭建等進行圖像識别（見(jiàn)圖2-10），并形成巡查報告，輔助現場處置任務決策。

在鐵路(lù)工(gōng)程中的應用

無人(rén)機(jī)技術(shù)在國(guó)内發展十分(fēn)迅速，而與其相(xiàng)應的丈量及數字攝影(yǐng)技能也有快(kuài)速的發展，選用無人(rén)機(jī)進行丈量、繪圖成爲許多工(gōng)程建造中的一種新式的測繪手法。無人(rén)機(jī)測繪技術(shù)的最大(dà)長處就(jiù)是靈活及高效性，在最短(duǎn)的時刻内快(kuài)速地獲取被測區域的立體(tǐ)數字信息，測繪出所需求的資料，最大(dà)限度地防止鐵路(lù)工(gōng)程中各類風(fēng)險事(shì)端的發生(shēng)，在鐵路(lù)建造勘察中十分(fēn)有用（見(jiàn)圖2-11）。在鐵路(lù)工(gōng)程中的應用

鐵路(lù)工(gōng)程施工(gōng)區間非常長，施工(gōng)路(lù)段很大(dà)一部分(fēn)需要經過錯綜複雜、峰巒叠起的地勢地貌。施工(gōng)地基在受到氣候、地勢等因素的影(yǐng)響時，會出現崩滑等損害現象，一旦發生(shēng)這種現象，就(jiù)需要很多的核算數據來(lái)完結修正作(zuò)業。但(dàn)坍塌引起的地質不穩定非常危險，測繪人(rén)員(yuán)也很難接近事(shì)端發生(shēng)地址，這時無人(rén)機(jī)就(jiù)凸顯了它巨大(dà)的優勢。無人(rén)機(jī)能夠憑借挂載的相(xiàng)機(jī)在不接觸地面的情況下完成整個區域的測繪，不僅簡略快(kuài)捷，而且具有十分(fēn)高的安全性。這類新式的測繪方法将鐵路(lù)線路(lù)勘察引進到了一個新的模式。

圖2-11  無人(rén)機(jī)鐵路(lù)勘察

在鐵路(lù)線建設中應用

随着國(guó)内鐵路(lù)交通的高速發展，鐵路(lù)線路(lù)建設項目越來(lái)越多。無人(rén)機(jī)可(kě)以從(cóng)高空角度巡視查看(kàn)鐵路(lù)建設工(gōng)程。使用無人(rén)機(jī)搭載各類攝像頭，在高空對地上的情況進行查看(kàn)。通過無人(rén)機(jī)航拍(pāi)獲取地形、高程等數據資料，輔以軟件(jiàn)對航拍(pāi)的視頻進行剖析處理(lǐ)，即可(kě)以在鐵路(lù)建造中對整個工(gōng)程路(lù)段進行直觀、快(kuài)速、準确的把控。對整個工(gōng)程建造起到至關重要的作(zuò)用。

低空攝像丈量

鐵路(lù)建造往往因某些原因會經過不穩定的邊坡地段，因此，在第一時間獲取到這一地段的丈量資料是十分(fēn)關鍵的，這一任務可(kě)以經過無人(rén)機(jī)的低空攝像丈量技能加以實現。

對鐵路(lù)線路(lù)自(zì)然保護區的維護

若線路(lù)通過蹄類野生(shēng)動物自(zì)然保護區，在線路(lù)設計(jì)時，還(hái)能夠通過無人(rén)機(jī)的特性，對保護區内的動物遷徙線路(lù)、日(rì)常習性及群居特性等進行觀測。

（三）應用案例

錫太高速即無錫至太倉高速公路(lù)，是江蘇省高速公路(lù)網規劃中“橫八”高淳至太倉高速公路(lù)的重要組成部分(fēn)。對蘇州來(lái)說(shuō)，錫太高速是除滬甯、蘇滬、滬蘇浙等高速外又一條蘇滬通道，同時它還(hái)是太倉港的重要集疏運道路(lù)。2019年(nián)南(nán)京中設航空科(kē)技發展有限公司委托中飛遙感使用無人(rén)機(jī)對該公路(lù)的規劃工(gōng)作(zuò)進行前期現場查勘（見(jiàn)圖2-12a）。查勘以公路(lù)沿線爲目标，共計(jì)飛行50km。項目成果使規劃人(rén)員(yuán)充分(fēn)了解了公路(lù)沿線的環境特征，爲道路(lù)規劃提供了重要數據（見(jiàn)圖2-12b）。

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