“探”T-5密闭环境全自驾无人机监测系统

一、系统方案概要

　　针对当前大量的室内场馆、地下管廊、隧道桥涵以及大型工业容器工业管道内部的监控、检测任务需求，由于作业场景空间密闭没有GPS定位信号，而且环境相对复杂、狭窄，所以不仅人力难以进入且有明显的安全隐患，传统的基于GPS信号定位导航的无人机器也无法实现稳定作业。面对着体量十分巨大且越来越迫切的密闭空间、特殊环境监测任务需求，需要一款不基于GPS定位信号而能进入密闭、复杂、狭窄环境稳定飞行作业的全自驾智能无人机系统来满足上述市场刚性需求。

       本产品就是根据前述功能需求有针对性开发的一款密闭环境智能化全自驾无人机监测系统：该系统无人机平台采用带全碳纤维结构保护外框、电动四轴垂直起降无人机；运用机载激光雷达扫描建模技术（slam)构建3D物理空间模型并输出实时三维位置数据，利用无人机全自驾飞行控制算法结合3D空间模型和实时位置数据进行定位导航，实现无人机系统在密闭复杂空间内可以精准定位、自主悬停，并可按照规划航线超视距自主飞行巡检；其中3D空间模型和规划航线可以重复使用，而且高精度的3D物理空间模型可以输出给客户用于其他的工程建造需求；利用无人机挂载的可见光及红外热成像双光摄像头进行监测范围内的图像、视频采集和温度异常监测，并通过大功率图传将图像信息实时回传至地面站监控画面并存储带回分析。

二、无人机系统组成

1、无人机飞行平台：全碳纤维带视窗防撞仿球形外框、电动四旋翼飞行器、高能聚合物锂电池、增程遥控器。

                                                                   3代机硬件系统                                     5代机硬件系统

2、无人机全自驾智能飞控系统：高精度激光扫描雷达及3D建模模块、全自驾飞行控制模块、任务控制航线规划模块。

      系统完成多传感器的供电管理、调度管理、数据融合、数据通信、任务执行等综合基础任务。将任务数据通过数据链于地面站系统进行交互。

3、图像采集和传输系统：可见光红外双光4k摄像头、多轴云台、大功率图传、SD存储卡、信号转发器。

       系统采用FLIR双光镜头，可中继远距离图传，实时观测飞行，并储存高清原始图片、视频在本地SD卡中带回分析。

4、地面站后台监控系统。

      地面站后台包括2D地图系统和3D地图系统；2D地图用于加载卫星地图；3D地图用于进行3维模型加载，局部3维建图（例如隧道、密闭空间的三维激光稀疏与稠密建模。）

2D地图系统

3D地图系统

隧道3D激光雷达建模效果

                                                     隧道建模图例

搭载激光雷达

隧道建模图例2

三、无人机系统参数表