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原文传递基于无人机的公路高边坡检查方法

专利名称：	基于无人机的公路高边坡检查方法
摘要：	本发明涉及基于无人机的公路高边坡检查方法。主要解决现有人工检测存在的工作量大，危险性高，检测频次低，成本高的技术问题。本发明的技术方案为：一种基于无人机的公路高边坡检查方法，包括以下步骤：（1）通过无人机对初次检查的高边坡进行位置信息采集，实现飞行路径的自动化化生成；（2）利用移动设备对自动化生成的飞行路径进行管理，并且通过网络和数据库，将路径进行持久化存储，供后期复用；（3）无人机根据飞行路径，实施对高边坡的自动化拍摄采集作业，供后续分析。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海同岩土木工程科技股份有限公司
发明人：	刘学增;何国华;刘琴;范建波;严闻东;章哲颜;朱茂华
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-20T00:00:00+0800
发布日期：	2019-04-30T00:00:00+0800
申请号：	CN201811562341.2
公开号：	CN109695260A
代理机构：	上海浦东良风专利代理有限责任公司
代理人：	龚英
分类号：	E02D33/00(2006.01);E;E02;E02D;E02D33
申请人地址：	200092 上海市杨浦区四平路1388号同济联合广场C座408室
主权项：	1.一种基于无人机的公路高边坡检查方法，其特征是：包括以下步骤：（1）通过无人机对初次检查的高边坡进行位置信息采集，实现飞行路径的自动化化生成；（2）利用移动设备对自动化生成的飞行路径进行管理，并且通过网络和数据库，将路径进行持久化存储，供后期复用；（3）无人机根据飞行路径，实施对高边坡的自动化拍摄采集作业，供后续分析。 2.根据权利要求1所述的基于无人机的公路高边坡检查方法，其特征是：具体包括5个步骤：步骤1，初次检查一个高边坡，选定一个起飞点，做好长期的固定点标记，然后执行步骤2；步骤2，从起飞点让无人机起飞，采集高边坡的底边、顶边的坐标范围；同时将其它关键参数一起提交到数据库服务器，进行后台路径计算，然后执行步骤3；步骤3，系统平台根据高边坡范围、相机参数、重叠率、起始高度差，自动计算出飞行路径，然后执行步骤4；步骤4，检查人员将无人机放置在起飞点，无人机通过操控无人机终端从后台获得飞行路径，准备起飞，然后执行步骤5；步骤5，无人机起飞后，按照飞行路径自动化飞行，进行边坡的拍摄；完成拍摄后，将拍摄的照片进行整理归档，完成的本次的检查数据采集作业。 3.根据权利要求1所述的基于无人机的公路高边坡检查方法，其特征是：所述的飞行路径其获取包括以下步骤：（1）输入关键参数：包括相机参数、航拍重叠率、起始高度差ΔH和高边坡范围采集点B={b1,b2,…,bn}；（2）经纬度转平面坐标：将范围采集点由经纬度坐标转换为平面坐标(x,y)；（3）计算矩形飞行区域：以边坡底边为基础边，生成最小矩形范围，作为目标飞行区域FlightH x FlightW；（4）计算平均边坡角度：由于拍照方向垂直于边坡，相机从水平向下的旋转角度α即为边坡角度θ。范围采集点的平均相机旋转角可近似等于平均边坡角度；；（5）计算最大安全飞行高度：取范围采集点距离边坡斜面最近的高度Δh，作为最大安全飞行高度FH；；（6）计算单张照片中的边坡尺寸：根据相机参数和飞行高度，计算单张照片中的边坡尺寸SingleH x SingleW；；（7）计算航向间距和航线间距：根据单张尺寸和重叠率，计算航向间距IntervaHl、航线间距IntervalS、航线条数RouteNum、单条航线拍摄次数PhotoNum；；（8）计算拍摄点飞行参数：根据矩形飞行区域、航向/航线间隔，线性插值生成拍摄点平面坐标(x,y)，并转成经纬度坐标；由边坡角度和起始高度差，计算拍摄点高度，根据步骤5的公式；相机旋转角为平均边坡角度；无人机姿态轴线垂直于坡底，沿航线横向飞行；（9）输出无人机飞行拍摄轨迹：拍摄点按航向优先S型排列，生成无人机飞行拍摄轨迹。
所属类别：	发明专利