常年大風(fēng)、地形復雜、飛行環(huán)境惡劣，這是新疆天山北麓東端，準噶爾盆地東南緣的一座大型露天煤礦情況，礦區管理者為進(jìn)行智慧礦山建設，需要為礦區采集點(diǎn)云精度5厘米以?xún)?/strong>的三維數據成果。

難度大、風(fēng)險高，什么樣的航測方案能“拿下”這個(gè)項目？

千巡翼X8多旋翼無(wú)人機搭載QX-1845R激光雷達執行的航測作業(yè)，就高效、安全地完成了此次數據采集任務(wù)。

它是如何做到的？下文將揭秘這座露天煤礦的三維實(shí)景航測項目實(shí)踐歷程。

項目背景

傳統測量手段效率低、成本高且有安全風(fēng)險，同時(shí)數據成果單一，無(wú)法滿(mǎn)足智慧礦山數據管理需求。本項目通過(guò)無(wú)人機航測應用于露天礦山地形地貌測量、土石方量的計量等場(chǎng)景，生成高精度三維數據成果，幫助礦區管理人員精準獲取礦坑開(kāi)挖程度、計算開(kāi)挖量以及礦山儲量數據等，保障采礦規劃安全高效進(jìn)行。

設備選型

由于地處新疆東北部，氣候干旱、常年大風(fēng)，被測礦區的飛行環(huán)境惡劣，而客戶(hù)卻要求點(diǎn)云精度在5cm以?xún)?/strong>，這就要求航測方案所選用的無(wú)人機具備較強的抗風(fēng)性、可靠性、穩定性，同時(shí)數據采集需要具備較高精度。

千巡翼X8是為航測領(lǐng)域優(yōu)化打造的大載荷多旋翼飛行平臺，以往的最佳“戰績(jì)”是，在海拔5000米地區，7級大風(fēng)環(huán)境下，載重12.87公斤依然能夠安全作業(yè)。它擁有雙天線(xiàn)差分定向、雙重避障能力，輕松應對強磁干擾和測區障礙；90分鐘飛行時(shí)間滿(mǎn)足大面積航測的“硬性”條件。此外，它還具備超大負載，兼容多種載荷能力，可以靈活選用激光雷達。QX-1845R激光雷達最大測程1845米，實(shí)現全天候、高效率三維點(diǎn)云數據獲取。兩者搭配，順利完成本次航測“實(shí)戰”。

方案優(yōu)勢

1.高精度定位服務(wù)能力：基于千尋位置高精度定位服務(wù)能力，千巡翼X8無(wú)人機實(shí)現厘米級導航。獨有的電離層抑制能力加持，使得其定位更加精準、軌跡解算精度更加準確、點(diǎn)云數據質(zhì)量更高。

2.高穩定性飛行平臺：千巡翼X8無(wú)人機采用高可靠安全飛控，具備3度冗余備份，雙天線(xiàn)差分定向，配置前視避障模塊和大視角高清晰FPV圖傳。最大起飛重量26.5kg，最大載重13.5kg，具備斷點(diǎn)續飛、仿地飛行等能力，可以適應各種復雜作業(yè)環(huán)境。

3.高性能機載激光雷達：QX-1845R激光雷達高度集成高性能激光器、高精度POS系統、全畫(huà)幅正射相機、高穩定數控系統。與千巡翼X8無(wú)人機搭配，可滿(mǎn)足1:500高精度測量作業(yè)。

4.一站式軟件服務(wù)：航線(xiàn)規劃軟件支持精準仿地/仿線(xiàn)三維航線(xiàn)、支持航線(xiàn)高程檢查；激光雷達系統具備工程管理、設備控制、基站標定、顯控編輯、一鍵航跡解算、免空三一鍵真彩賦色、點(diǎn)云預處理、質(zhì)檢、點(diǎn)云分類(lèi)、方量計算、斷面提取等功能。

技術(shù)流程本次作業(yè)采用的激光雷達系統，技術(shù)流程分為需求分析與計劃制定、航飛實(shí)施、點(diǎn)云預處理、點(diǎn)云后處理四大步驟。

       外業(yè)飛行根據測區情況，設置相對航高300m，航速7m/s，航間距200m，爬升角（飛控自動(dòng)計算）。無(wú)需架設基站即可作業(yè)飛行，簡(jiǎn)單高效。

內業(yè)處理激光雷達系統為高效、便捷、高精度數據采集與成果輸出提供一站式服務(wù)。

本次作業(yè)點(diǎn)云生產(chǎn)時(shí)間花費13分鐘（雷達原始數據RXP轉SDC為11分鐘，從SDC生成到LAS點(diǎn)云2分鐘）。

數據處理流程

01首先使用FindTrace解算GIPPK，輸出out文件。

02使用QX-PCP軟件進(jìn)行點(diǎn)云預處理。

03文件自動(dòng)整理

04坐標系選擇

05任務(wù)航線(xiàn)時(shí)間段選擇

06設置濾波參數生成點(diǎn)云

07使用QX-Scan進(jìn)行點(diǎn)云分類(lèi)數據成果圖片航帶重疊圖片真彩色點(diǎn)云圖片整體點(diǎn)云圖片局部點(diǎn)云圖片數字高程模型成果檢查圖片點(diǎn)云厚度3.3cm圖片地面點(diǎn)云密度38個(gè)點(diǎn)/平方米圖片點(diǎn)云高程中誤差優(yōu)于5cm項目總結千巡翼X8無(wú)人機搭載QX-1845R激光雷達進(jìn)行智慧礦山數據底板采集，獲取的點(diǎn)云數據符合預期要求。

從項目實(shí)踐中可以看出，千巡翼X8具備長(cháng)航時(shí)、大載重、強抗風(fēng)、自主飛行的特性，單架次作業(yè)效率高，同時(shí)QX-1845R激光雷達可以更為精準地獲取地面點(diǎn)，分鐘級點(diǎn)云處理得到las成果。通過(guò)地面點(diǎn)云生成的DEM，能夠更快地對比坡頂線(xiàn)與坡底線(xiàn)，更準確地生成地形圖，計算開(kāi)挖方量，為礦坑生產(chǎn)管理提供快速精準的地形數據，助力智慧礦山建設。

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