機載激光雷達無人機挑戰(zhàn)海拔高地區(qū)

2018年，國家長江辦發(fā)布《推動長江經(jīng)濟帶沿江高鐵通道建設(shè)實施方案》，沿江高鐵連通長三角、長江中游和成渝三大城市群，是國家高速鐵路網(wǎng)“八縱八橫”主通道的重要組成部分。

今年擬建的宜涪高鐵，位于湖北省和重慶市境內(nèi)，線路東起宜昌市，途經(jīng)恩施，西至重慶市涪陵區(qū)，線路全長450km，是沿江高鐵“三步走”戰(zhàn)略的重要路段。

01

項目概況

本次項目是宜昌至恩施段地形勘測，測區(qū)最低海拔300米，最高海拔2000米。測區(qū)點較多且分散，但測區(qū)均分布在落差較大地段，獨立測區(qū)最大高差600米左右。

項目要求：01

獲取植被下地面點（DEM）

02 植被下地面點云密度大于2點/㎡ 03 高程精度優(yōu)于10cm

項目難點

1

海拔高、高差大

測區(qū)全境皆山，溝谷深切，地形陡峻

2

僅靠人工調(diào)查難度大

工期長、效率低，且危險系數(shù)較高

03

解決方案

鑒于項目測區(qū)植被茂密，且最大高差可達600米，按常規(guī)作業(yè)模式規(guī)劃航線，無人機距離測區(qū)最低點高達700米，必然導致激光穿透植被過少，獲取的地面點過少。

本次項目采用Long120六旋翼無人機，搭載ARS1000L激光測量系統(tǒng)，通過仿地變高飛行手段，減小無人機雷達系統(tǒng)與地面的距離，從而保證激光能打透密林，獲得滿足精度需求的數(shù)據(jù)。

設(shè)備一覽 1系統(tǒng)優(yōu)勢

測程長，激光雷達最遠測距1350m；

續(xù)航長，無人機載荷作業(yè)可達50分鐘；

仿地飛行：尤其適合高海拔、大落差地形。

2技術(shù)參數(shù)

04

技術(shù)路線

1預(yù)規(guī)劃航線

選擇航線進入測區(qū)角度，擬選起降點，優(yōu)選海拔高位置。

自動生成仿地航線

2進行仿地飛行作業(yè)

起飛作業(yè)，自動化航線安全檢查，保證無人機能長時間處于勻速狀態(tài)，并現(xiàn)場勘查測區(qū)范圍內(nèi)是否存在高塔、電塔等建筑物，在確保安全飛行的條件下，進行仿地飛行作業(yè)。

05

成果展示

1精度報告

將激光點與對應(yīng)區(qū)域驗證點進行比對，統(tǒng)計高差精度，高程誤差平均值-0.021m，中誤差0.025m，均小于10cm，滿足要求。

統(tǒng)計平面精度，平面精度標準差為0.0896m，滿足要求。

2點云密度計算

本次項目，點云分類前平均40點/㎡，分類后地面點，在植被覆蓋茂盛區(qū)域平均6點/㎡，滿足客戶需求。在非茂盛植被覆蓋區(qū)域平均15點/㎡。

06

項目總結(jié)

針對測區(qū)高海拔、高落差地形特點，本次項目采用了Long120六旋翼無人機搭載ARS1000L激光雷達進行仿地飛行作業(yè)，不用分割測區(qū)，減少了起降架次，更減少了高度差對數(shù)據(jù)精度的影響，外業(yè)工作更高效。

責任編輯：haq