無人機鐵路測繪我要飛得更高

最新 08-09

無人機概況

無人機，即無人駕駛航空器，是指機上沒有駕駛員進行操作的航空器。

近年來，無人駕駛航空器產業發展迅速，在個人消費、農林植保、地理測繪、環境監測、電力巡線、影視航拍等領域應用廣泛。

無人機分為國家無人機和民用無人機。民用無人機，指用於民用航空活動的無人機；國家無人機，指用於民用航空活動之外的無人機，包括用於執行軍事、海關、警察等飛行任務的無人機。

根據運行風險大小，民用無人機分為微型、輕型、小型、中型、大型。其中：

微型無人機，是指空機重量小於0.25千克，設計性能同時滿足飛行真高不超過50米、最大飛行速度不超過40千米/小時、無線電發射設備符合微功率短距離無線電發射設備技術要求的遙控駕駛航空器。

輕型無人機，是指同時滿足空機重量不超過4千克，最大起飛重量不超過7千克，最大飛行速度不超過100千米/小時，具備符合空域管理要求的空域保持能力和可靠被監視能力的遙控駕駛航空器，但不包括微型無人機。

小型無人機，是指空機重量不超過15千克或者最大起飛重量不超過25千克的無人機，但不包括微型、輕型無人機。

中型無人機，是指最大起飛重量超過25千克不超過150千克，且空機重量超過15千克的無人機。

大型無人機，是指最大起飛重量超過150千克的無人機。

從技術角度定義可以分為：無人固定翼飛機、無人垂直起降飛機、無人飛艇、無人直升機、無人多旋翼飛行器、無人傘翼機等。

民用無人機駕駛員應當應當取得安全操作執照，並接受民用航空管理機構、飛行管制部門以及公安機關進行的身份和資質查驗。

無人機需要實名登記，還需要取得經營許可或相關行業資質，飛行前應按空域限制條件進行申請空域條件等等。

以無人機為平台，搭載攝像、工業相機、激光掃描儀等不同的感測器可實現不同的任務。尤其在低空攝影測量方面，是傳統航空攝影測量手段的有力補充，具有機動靈活、高效快速、精細準確、作業成本低、適用範圍廣、生產周期短等特點，在小區域和飛行困難地區高解析度影像快速獲取方面具有明顯優勢，隨著無人機與數碼相機技術的發展，基於無人機平台的數字航攝技術已顯示出其獨特的優勢，無人機與航空攝影測量相結合使得「無人機數字低空遙感」成為航空遙感領域的一個嶄新發展方向，在鐵路測繪中同樣具有廣闊的應用前景。

無人機在鐵路勘察設計中的應用

1.輔助調查

可進行輔助踏勘選線。使用無人機拍攝的視頻或高清影像及3D建模後，可輔助進行大型滑坡、崩塌等不良地質的識別，斷層、岩層產狀等構造情況的地質調查工作。輔助進行地形地貌、建築物調查，隧道、橋樑選址，環保選線等。

2.視頻取證與展示

對拆遷、違章建築視頻取證，用於現狀線路方案的視頻彙報展示。

3.測圖

無人機操作較為簡單，具有極強的機動性，申請空域比大飛機較為簡單，在雲層下就可以實施航拍，風險性較小且拍攝解析度高，對於小範圍的補測大比例尺地形圖相對人工核補具有靈活高效的優點。

4.三維建模及與BIM的結合

對站場、橋樑等大型工點或特殊地段，進行三維建模設計或展示，與BIM結合提供精確的三維場景。

無人機在鐵路施工建設中的應用

1.施工場地布設、施工組織設計

項目均進行前期的「開篇布局」策劃工作，而這項工作有效開展的重要前提則需要對施工管段進行反覆的實地踏勘，以便儘可能詳盡、準確地掌握施工管段沿線的地形地貌、山巒湖泊、溝渠道路與民居廠礦的具體分布情況，從而為工程項目大型臨建的科學選址與施工便道的合理規劃以及優化施工組織設計提供科學的依據。

2.與BIM的結合輔助施工

結合BIM在無人機提供的精確三維地理環境中進行數字化施工、施工安全監測、施工管理等。

3.施工過程巡查和進度檢查

在鐵路工程施工現場，無人機可以全方位檢測施工材料準備情況及工程施工總體進度、規劃材料運輸及施工線路，及時調運施工材料，對加快工程施工進度提供強有力的保證。

無人機在鐵路運營維護中的應用

1、安全巡邏取證

一些歐洲國家採用無人機的初衷主要是為了防範貨物失竊、車站建築及相關設備遭受胡亂塗抹等事件發生。例如，為了避免供電和通信、信號電纜、銅線被盜造成的經濟損失，法國鐵路使用了無人機進行線路巡邏並拍照取證；德國鐵路也為了防止電纜和金屬被盜、防止作業區域出現「塗鴉」，購買了無人機進行跟蹤監測和夜間取證；波蘭鐵路為避免貨物運輸被盜採用無人機進行巡邏；以色列鑒於暴亂活動經常會對鐵路車站和軌道線路造成破壞的情況，在耶路撒冷的輕軌鐵路網上空部署了無人機進行巡邏和安保工作。

2、線路巡查

對鐵路沿線及設備安全隱患進行巡查。如為了確保機車在線路上安全穩定運行，規避機車未知風險，工人們需要對每一個山頭、每一處危石逐一排查；有時必須爬上十幾米高的陡坡、甚至懸崖峭壁。於是風險幾乎必然存在，僅僅不定何時遭遇傷害而已。現在利用「無人機」航拍，就等於巧妙地利用科技新手段，來規避、甚至完全繞開了人身傷害的風險，確保了人身安全。可以有效肅清排查死角，讓安全隱患無處藏身。據悉，「無人機」可攜帶高清攝像機、照相機飛臨鐵路上方的危險岩石處所，將圖像實時傳回地面，並可對危岩、地質、地貌、接觸網等進行資料採集。同時通過航拍全景式呈現，有效避免了由於人力排查不可能面面俱到、因而出現的隱患死角，同時還大大減少了人工工作量。