UAV Spatial Operations / 空间与航线

先定义现场,
再定义每一次飞行

将线路、区域、目标和复拍视角转化为航线规划依据,并核对高度参考、相机参数与适用条件。

Why spatial first

把对象、目的和复核依据连起来

同一个工点的线路范围、重点部位、观察视角和历次资料,需要让不同岗位准确理解。

01

按对象组织

沿线巡查先确认线路和区段,再定位区域、地标与机位;区域巡逻先确认作业范围及限制,再选择覆盖航线;固定位置复拍先核对机位与拍摄条件,再复核采集结果;面向建模或位移分析,则继续检查坐标、高度、控制和质量依据。

02

按目的规划

先明确对象、范围和采集目的,再检查空间与高度依据;选择规划方式并核对通用参数,生成后检查航迹、动作、限制区和进返场。

03

核对高度参考

同一个高度数值在不同参考体系下表达不同位置。方案和运维说明必须同时写清数值、单位、参考基准及来源。

04

分别检查结果

航线记录、生成文件、地图结果和复核说明能够对应;执行与采集效果还需在目标环境和现场条件下分别验证。

One field, different tasks / 场景示意

同一现场,
按任务组织空间对象

空间示意:同一现场中的线路、区段、作业区域、地标及拍摄机位。
可左右滑动示意图空间示意:同一现场中的线路、区段、作业区域、地标及拍摄机位。 打开完整示意图

01 / TASK

沿线施工巡查

线路维护主走向与里程,区段划定本次范围,地标记录重点对象,区域表达作业和限制边界

进入作业前核对

区段实际切片、方向、走廊范围与限制区,再进入巡查或测绘航线

02 / TASK

固定目标复拍

地标表达被观察对象,多个机位表达观察位置、姿态及参考素材

进入作业前核对

机位参数、统一高度参考和标准画面,再进入航点规划

03 / TASK

边坡多视角采集

地标关联边坡空间模型,坡脚线与断面描述采集对象的形状和高程依据

进入作业前核对

保存状态、坡面方向、坡脚高程与采集距离,再进入边坡实景三维规划

Capability map

规划之前,把参考与检查方式讲清楚

高度参考

同一个高度数值在不同参考体系下表达不同位置。方案和运维说明必须同时写清数值、单位、参考基准及来源。

WGS84 椭球高

WGS84 参考椭球面

来源基准、目标位置和已有几何中的高度是否一致

相对起飞点高度

本次任务的起飞点

所用机场或起飞点、任务高度模式及现场高差

实时仿地高度

飞行位置下方的地表

设备与任务是否支持、地表信息和现场障碍条件

相机与成像条件

相机标定建立特定相机、物理镜头和成像模式的参数依据,用于几何处理、空间投影及测量。标定参数需要与真实输入匹配,不能只按设备型号选择一组近似参数。

了解成果与质量条件

模拟飞行与采样

在航线库选择目标航线,通过操作菜单进入“模拟飞行”。它依据保存的航点、姿态、动作、相机与参考表面计算采样位置和投影,用于在实际作业前检查采集设计。手动编辑器中的虚拟飞行器和相机预览也用于规划视角,实际作业仍从相应任务或控制入口进入。

已覆盖

对应采样在当前投影和目标条件下得到覆盖判断

继续检查全程、采样间隔、投影来源和实际采集条件

偏离

计算出的视角或投影未满足对应目标关系

回查位置、高度、朝向、云台、变焦和目标来源

失败

当前样本或所需计算没有得到可用结果

查看错误与缺失条件,不将其隐藏为“已通过”

待确认

现有信息不足以形成明确判断

补齐高程、相机、目标或其他来源后重新检查

按采集目的选择规划路径

指定位置观察或动作采集

航点

点位、相机动作与连接段

沿线连续巡查

巡查

线路、方向、偏移与采集覆盖

区域覆盖巡逻

巡逻

范围、方向、间隔与边界

有高度层次的立体对象

立体

分层航迹、视角和空间约束

正射或三维成果采集

测绘

采集目的、重叠、成像及质量条件

模拟飞行是按模型与采样进行的规划检查,不是实际飞行记录、完整碰撞检测、测绘精度报告或自动飞行安全证明。某个样本已覆盖也不代表整条航线连续覆盖;最终画面、采集完整性与现场执行需要分别验证。

Delivery workflow

交接六类材料,
让后续工作有据可查

交接时先固定本次实际采用的对象、航线和文件,再把复核意见、执行记录与采集结果对应起来。这些材料用于人员核对,不表示系统已自动收齐全部材料;缺项保留原因与待办,不用一张规划图代替后续记录。

空间与采集目的

本次项目、作业对象、范围和预期照片、视频或测绘用途

仍需分别确认

对象有效性、几何与限制区域是否符合本次现场

实际航线与文件

当前航线记录、实际保存文件、生成或导入依据及采用时间

仍需分别确认

文件可解析、设备适用性与后续任务采用的文件是否一致

相机与高度依据

本次相机、变焦、标定及高度模式、基准与来源

仍需分别确认

标定适用范围、高度换算和现场高差是否满足该采集设计

模拟与复核记录

对应文件的关键采样、覆盖判读、异常及人员结论

仍需分别确认

失败和待确认项是否解决;修改后是否重新核对受影响结果

任务与执行记录

实际采用的航线、设备、计划及对应执行时间和状态

仍需分别确认

任务受理、实际飞行、失败或中断、完成结果分别核查

采集资料与成果

实际收到的照片、视频及其已有任务、航线和对象关联

仍需分别确认

资料完整性、目标可见性和成果质量;缺失关联逐项检查

交接完成意味着材料与判断可以被下一位人员核查,不等于航线已获飞行许可、已经安全执行或成果已经质量合格。复拍、建模和 AI 分析是否满足用途,还需回到实际采集资料与对应成果条件验证。

Delivery boundary

清楚区分平台能力与项目条件

能力与业务范围

  • 把线路、区域、地标和机位关联起来,让巡检资料与后续作业围绕同一现场组织。
  • 把采集目标转成位置、视角与动作明确的航线,保存可复核、可复用的作业设计。
  • 区分椭球高、相对起飞点高度和相对地表高度,记录各自来源。
  • 按相机与成像模式管理参数,串联原片与外部参数验证、独立几何证据、审核发布和技术复核,明确与空间投影及现场精度的关系。
  • 把空间数据、设备兼容、高度与采集目标一并纳入航线复核。

应用前提与结果判读

空间管理与对象关系概览

配置原则

先确定实际业务对象,再选择适当的数据类型。同一桥梁可以作为地标关联数据,其巡检作业可以同时使用线路区段、作业区和多个机位。对象之间通过关联协作,分别维护各自的几何、来源和使用条件。

变更影响

位置、高度、区域边界或参考素材改变后,需要复核使用这些对象的航线与任务。维护记录应说明来源、变更原因和复核结论,并保留变更前后的依据,便于解释历史任务与当前配置的差异。

航线规划与管理概览

适用范围

客户关心的是能否拍到需要观察的部位、覆盖需要巡查的范围,并为后续复核或成果处理提供合适的资料。航线规划围绕这些采集目的组织飞行位置、观察视角和采集动作,让作业设计能够保存、复用和交接。

航线规划将采集目的转化为航点、动作和可执行航线,用于组织后续 AI 巡检、问题复核和资产运维所需的数据采集。本页说明手动编排与自动生成的选择、共用条件、参数口径、复核流程和留档要求;具体规划方法见对应专题,实际采集质量需另行验证。

本文面向飞行任务编排人员、平台配置人员、项目实施人员和现场运维人员。线路/区段配置见 线路与区段管理,作业区、禁飞区和高度基准见 作业区与限制区域,地标和机位配置见 地标管理 与 固定机位与复拍。

支持范围应按产品版本、相机标定和设备兼容性核验。航线生成成功不能代替现场复核或飞行结果验收。

规划前置条件

先按规划路径核对前置条件。下列对象与标定要求适用于相应自动生成模型;手动航点的输入、动作与保存条件见 LM-066 · 航点航线规划,不要求先创建机位。

测绘任务必须核对实际生成模型与采集文件类型:当前线路区段测绘提交使用正射模型;实景三维的作业区与边坡路径按拍照规划;边坡模型要求 WGS84 高度模式、有效相机内参、5—200m 离面距离和到点停转弯策略。这些参数范围不替代现场净空与执行条件复核。不能把界面上可选择的模型名称或历史视频全景示例当作完整能力证明。

机位候选点位只是一组草稿数据,不表示已经创建正式航线。当前候选接口尚未形成独立的候选列表、转正页面或候选发布流程;实际作业使用正式航线的生成、上传、复核与任务编排流程。候选点数、距离和生成时间不能作为可飞性、安全校验或成果交付证明。

  • 项目下已配置有效机场。选择“规划机场”后,系统会用这些机场做起降转场、可达性和相对起飞点高度计算;不选择时,部分巡逻模型可不绑定机场,但沿线航线必须能匹配项目有效机场。
  • 作业区、禁飞区已完成地图复核。巡逻向导以作业区作为来源,禁飞区另用于项目航线创建检查;入侵围栏、停用与时间条件的实际作用统一按 LM-009 · 作业区与限制区域 核对。生成、上传和合并后的航线仍须检查实际几何、机场与设备条件。
  • 线路、区段、区域、地标、机位数据已按巡检对象维护。线路和区段必须有可用几何;作业区必须有可用多边形边界;立体航线目标地标必须有经纬度;采用机位来源时,机位应已校验并配置可用的高度、云台、变焦等航点参数。
  • 相机标定可用。巡逻、巡查、立体和测绘航线会按输入变焦倍数自动匹配可用相机标定,用于计算视场、焦距、画幅、覆盖宽度、拍照间隔和 GSD;机位来源的航点航线不需要绑定相机标定,重点复核机位自身的高度、云台、变焦和航向参数。
  • 高度基准已明确。区域巡逻使用 WGS84 或相对起飞点模式时,作业区必须配置作业面 WGS84 椭球高;沿线 WGS84 模式要求线路/区段几何携带高度值。

禁飞区与进返场约束

平台当前读取项目内未停用的禁飞区,按平面几何检查航段和进返场;入侵围栏不在这条项目禁飞区查询中。区域状态、时间与机场同步的细节统一见 LM-009 · 作业区与限制区域,不能将区域高度字段直接理解为允许跨越的高度豁免。

校验行为:

复核要求:

  • 主航线相邻航点段与参与检查的禁飞区冲突时,系统拒绝相应创建,并提示冲突信息;检查结果取决于本次项目、区域几何和航点输入。
  • 绑定机场后,机场到首航点、末航点回机场的进返场路径若穿越受限区,系统会尝试基于受限区外缘绕飞。
  • 无法绕飞时,系统拒绝创建,并要求调整机场、航线或受限区。
  • 多段合并航线若进返场路径穿越受限区,当前不能安全写入跨段绕飞航点,需要调整源航线或机场。
  • 生成前在地图上同时打开作业区、禁飞区、机场和线路图层。
  • 不要把禁飞区画成紧贴目标的“零余量”边界,应按现场安全距离留出缓冲。
  • 临时禁飞区结束后必须按发布流程清理或确认状态口径,避免影响后续航线生成。
  • 若为了避让禁飞区导致航线被拆分,应分别验证每条拆分航线的进返场路径和返航高度。
高度参考与数据来源

核验要求

说明高程来自测绘、现场采集、机场信息还是其他资料;核对来源基准是否一致。设备支持的高度模式及实际执行行为需逐项确认,不能仅凭表单选项认定已经验证。

相机标定与独立验证

输入与适用条件

入口为“系统 → 系统配置 → 相机标定”。先选择正确项目;查看与管理分别受项目范围和基础设施权限控制。

当前原片求解使用 Brown 相机模型,支持棋盘与 ChArUco 检测。也可导入外部参数,但应保留实际原件、来源、系数约定、成像条件和开发材料身份,随后完成验证;只录入数值不能取得正式使用依据。

拟合、留出与独立几何验收承担不同职责。将同一文件改名、重新上传或换一个记录编号不会使它成为独立证据;相邻连拍也不能仅因文件不同就证明独立性。

  • 准备项:相机与成像模式;需要明确的内容:实际相机、物理镜头、原始分辨率、倍率、焦点、裁切、稳定模式及像素约定;参数须匹配真实输入,不能仅凭设备型号套用
  • 准备项:标定板;需要明确的内容:棋盘或 ChArUco 的真实定义、板编号、尺寸依据和尺寸不确定度;棋盘行列表示内角点数量,ChArUco 行列表示方格数量,并需填写标记尺寸与字典
  • 准备项:原片;需要明确的内容:当前项目可读取、未删除且有可追溯身份的原始图像;分配采集批次和拟合或留出用途,不用截图、缩放图替代原始像素
  • 准备项:验证策略;需要明确的内容:在求解前确定图像数量、拟合及留出误差、覆盖、姿态分散和独立几何误差要求;界面默认值只是试验起点,不是系统承诺精度
  • 准备项:独立证据;需要明确的内容:另备不参与拟合、留出和相关参数来源开发的材料,记录来源、测量值、参考值及参考标准不确定度,并明确距离等适用范围

发布后的维护

正式参数保留版本身份,已发布版本不直接覆盖成新的参数。相机、镜头、分辨率、倍率、焦点、裁切或稳定模式变化时,应重新评估适用性;参数或适用域变更通过新草稿、新候选、验证和审核形成新版本。

技术复核使用新的独立原片检查既有参数,计算完成后记录有理由的技术处置:

技术复核不自动延长有效期,也不直接授予精密量测或位移检测资格。继续使用还要求复核质量合格、原标定处于有效可用状态且相关验证条件仍满足。

  • 处置:在原适用域内继续使用;含义:在原有有效期和条件内保留使用,不扩展距离、工况或其他适用范围
  • 处置:暂停使用;含义:停用该版本,停止将其作为新的合格参数依据
  • 处置:需要新参数版本;含义:停用原版本,并按新版本流程重新建立依据

与空间结果的关系

相机内参与畸变参数只是空间计算的一部分。仅在图像上显示检测框,通常不需要地图空间标定;地图位置、进入区域或实际距离判断,还依赖相机位姿、时间同步、地形或高度参考及适合业务的投影方式。

固定机位应核对安装位置和朝向是否稳定;无人机图像应核对曝光时刻、遥测和云台姿态的对应关系。用未参与拟合的现场参照检查实际结果;精密量测还需控制网、独立检查和误差验证。

原始数据详情可以绑定用于离线投影的相机内参,并分别显示直接绑定与航线继承关系。建立关联不等于空间投影、量测或算法结果已经通过验收;下游仍需检查参数适用性、坐标和高度基准、输入质量以及业务误差要求。

配置参数、完成计算和证明业务误差分别需要证据。不能据此推导所有设备、拍摄距离和工况均达到同一精度。空间与测绘、AI 运行和位移监测的其他条件分别引用关联主稿。

航线复核与模拟飞行

完成标志

航线记录、生成文件、地图结果和复核说明能够对应;执行与采集效果还需在目标环境和现场条件下分别验证。

预演之后的复核与留档

保留航线版本、对象范围、相机与高度依据、关键采样及异常说明。对未确认或失败项说明尚缺什么,补齐后检查同一对象和相同口径;修改航点、来源对象或相机条件后重新预演,再核对正式文件和后续任务。

复核结论应对应当前实际保存的航线文件。编辑重新生成或依赖重建后,应重新检查受影响结果,不直接沿用变更前的模拟截图与结论;报错或超时时先核对实际保存结果。

模拟飞行是按模型与采样进行的规划检查,不是实际飞行记录、完整碰撞检测、测绘精度报告或自动飞行安全证明。某个样本已覆盖也不代表整条航线连续覆盖;最终画面、采集完整性与现场执行需要分别验证。