无人机低空遥感技术在铁路应急测绘中的应用

为了应对自然灾害、事故灾难等突发事件,需要快速获取灾害区域的测绘数据。目前,铁路系统还没有建立健全应急测绘保障体系,对铁路应急测绘的关键技术也缺少深入研究。针对这一问题,从无人机低空遥感关键技术出发,通过对数据采集、数据处理、成果制作和可视化展示等关键技术的分析,研究无人机低空遥感在铁路应急测绘保障中的主要应用方向、作业流程和应用可行性。结合山西某铁路工程应急抢险案例,分析认为：采用无人机低空遥感技术,可实现灾害现场实时直播及12 h内测区地理信息数据采集、处理和成果提交,响应速度、作业效率和成果精度均满足铁路应急测绘应用需求。     

PPK辅助无人机摄影测量在公路勘测中的应用

近年来,PPK辅助无人机摄影测量技术由于灵活性高、对环境要求低、操作方便等优点而在测绘领域备受青睐。为验证PPK辅助无人机摄影测量在公路勘测中的精度,从事后差分解算无人机POS数据入手,探讨滑动式拉格朗日多项式插值算法、空间偏移改正等关键技术,并总结PPK辅助无人机摄影测量技术流程,然后基于新疆某高速公路工程勘测实践,对PPK辅助无人机摄影测量航测成图精度进行分析。研究表明,采用PPK辅助无人机摄影测量技术在一定程度上减少了测绘外业人员和仪器设备投入,提高了作业效率,生成的地形图精度能够达到平面中误差≯0.04 m,高程中误差≯0.12 m,满足高速公路勘测设计的需要。     

GSM-R基站高空区域电磁环境影响分析

目前GSM-R基站电磁辐射环境的监测只能在一定高度范围进行，高空区域电磁环境分析也只能依据理论计算。随着无人机技术的发展，提出利用无人机搭载电磁环境监测系统，对基站高空区域的电磁辐射环境进行监测，可以丰富电磁环境影响分析的技术手段。选取高铁沿线的一个GSM-R基站，通过现场实测，获取GSM-R基站天线垂直面和水平面射频综合场强的高空分布情况，并与理论计算值进行对比分析；用实测数据可以确定基站高空中的电磁辐射超标区域，用于指导新建GSM-R基站的电磁环境影响评价。     

基于无人机倾斜摄影的桥梁三维建模研究

我国现役桥梁数量庞大,为保证桥梁运行安全,需对桥梁进行定期检查。针对桥梁后期维护检测,传统检测方法多采用人工现场调查法,主要是外观检测,工作繁复,效率较低,且存在视觉盲点。本文探讨了无人机作为一种新型工具,用于桥梁检测的研究进展及其用于桥梁检测中存在的桥底GPS信号不佳、钢结构桥梁易干扰无人机信号传输等缺点。阐述了通过无人机倾斜摄影测量来快速建立桥梁三维模型,从而构建桥梁地图的相关技术和方法,后期可通过三维模型来进行无人机桥梁病害检测的航线规划。并介绍了一个工程案例——南京某大桥的倾斜摄影三维建模。     

无人机机载激光测深技术在内河滩险测量中的应用

内河天然航道滩险测量中，传统测量方法成果类型单一、精度效率低、人员安全无法保证。在无人机机载激光测深技术原理和方法的基础上，根据内河航道滩险测量特点，从探测能力、波浪改正、极浅水测量、飞行条件等多方面对其适用性进行论证，得出该技术灵活高效，可以提供高密度水陆地形点云数据，大大提高工作效率和成果精度，可以满足内河航道滩险测量需求，但需在提高极浅水测量精度、水质条件影响、回波识别处理技术、水面大比降影响等方面进行更深入的研究。     

基于无人机和无人船的河(江)道地形测绘技术应用

河(江)道地形测量是保证河(江)道通航、行洪与河(江)道整治、河(江)道工程施工等的前提。针对现有河(江)道地形测量技术中存有作业效率低、作业人员存有涉水风险等问题，以四川省广元市昭化区嘉陵江某段长约2.6 km的江道为研究区域，运用无人机和无人船相结合的江道测绘技术，得到了符合规范要求的试验区数字正射影像(DOM)、数字高程模型(DEM)和数字线划图(DLG)。结果表明：在GPS-RTK检验方式下，基于无人机和无人船相结合的测绘技术生产的1：2 000 DLG成果就岸上地形检查点而言中误差小于0.055 m占比99.4%,就水下地形检查点而言中误差小于0.25 m占比98.4%,均能满足JTS 131—2012《水运工程测量规范》成图精度要求。     

无人机LiDAR及倾斜摄影测量技术在复杂河道工程测绘中的融合研究

复杂河道工程测绘中往往受到植被茂盛、信号链接弱、山体遮挡等多种因素影响，导致传统测绘手段难以开展，通过在复杂河道工程测绘中对无人机LiDAR及倾斜摄影测量技术进行对比研究，找出两者之间的互补优势及融合方法。经试验证明，融合纹理影像信息的LiDAR数据既具有准确的空间地理信息，又具有清晰的地物边界信息。采用LiDAR数据校正的倾斜模型细节表达明显改善，模型轮廓表达清晰，人工判读更加容易。该成果有效克服了无人机单一测量技术及传统测量技术的弊端，可快速构建更加精准的河道数字孪生模型。     

路基工程面向CAD的UAV DOM关键技术应用研究

无人机正射影像在路基工程领域应用广泛，随着影像质量越来越高，在路基设计过程中能够减少设计人员大量的外业调查工作。但目前无人机正射影像在CAD中的应用仍存在着操作繁琐、数据体量限制的问题。通过将影像金字塔技术移植到CAD中，实现对大体量无人机正射影像的加载，通过二次开发实现坐标统一配准功能，既解决了无人机正射影像数据加载繁琐问题，又解决了数据体量限制问题；结合路基设计过程中软基处理、涵洞布设等工作，论证了该技术的重要意义。     

铁路“低慢小”无人机态势感知与预警平台设计

针对铁路沿线对“低慢小”无人机感知与预警的需求，设计了铁路“低慢小”无人机态势感知与预警平台，阐述了平台的总体架构、网络架构、具体功能与关键技术。该平台已在中国铁路北京局集团有限公司的试点区域内进行了试运行，可辅助铁路部门进行“低慢小”无人机监测与预警工作，降低“低慢小”无人机对铁路运营安全造成威胁的概率，为铁路安全生产提供有效的技术保障。     

多旋翼无人机航迹规划算法

无人机（UAV）能实现航迹跟踪、定位、遥控、航拍、数据传输等功能，其中航迹规划是实现所有功能的前提条件。结合多旋翼无人机在恒速飞行条件下的最大转弯半径，设计一种在一定曲率约束范围内的航迹规划算法，采用Dubins曲线和B样条曲线，分别对局部障碍物和区域障碍物进行分类避障规划，实现障碍物下不规则作业区域的航迹规划，并通过仿真试验验证了算法的可行性。