立面建图：配置指南与执行逻辑 - FlyAIOS

立面建图：配置指南与执行逻辑 - FlyAIOS

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概述

立面建图任务的核心目标，是让无人机在距离垂直目标表面特定法向距离的三维空间内，按折返轨迹完成自动化矩阵采集。

与区域建图、线状建图相比，立面建图有以下本质差异：

作业面不同 ：区域建图、线状建图面向水平地面；立面建图面向垂直表面。
高度维度不同 ：立面建图需要独立配置接近高度、起始高度、结束高度三个高度及其参考系，以保障安全切入与完整垂直覆盖。
姿态控制不同 ：立面建图不使用“前 / 左 / 右”等快捷机头选项，必须通过航向角与航向参考系控制机头，通过云台俯仰角与俯仰参考系控制镜头。在云台不可偏航的约束下，任务级姿态自抵达接近高度起生效，扫描飞行期间机头须垂直指向墙面，云台俯仰通常接近 0°，二者协同完成正射采集。

典型应用场景包括：

高层建筑外墙三维重建与裂缝、渗水巡检。
大坝、桥墩、冷却塔等垂直构筑体的表面形变监测。
历史建筑立面的数字化存档。

一、任务执行全链路

立面建图的执行链路如下：

提示

机巢 → 项目原点 → 离场动作 → 起始点 → 到达判定 → 到场动作 → 飞往接近高度 → 起始高度 → 立面矩阵扫描 → 结束高度 → 返航

执行阶段	业务行为
机巢 → 项目原点

配置字段	业务含义
经纬度与高度	定义起始点的空间位置。高度支持配置参考系，可选择相对地面或相对起飞点。
高度范围	起始点悬停期间允许的高度浮动区间，可分别配置下方容差与上方容差。
水平距离容差	到达确认阶段水平方向允许偏差。实际位置与起始点的水平距离小于该阈值时，判定水平到位。
高度容差	到达确认阶段垂直方向允许偏差。实际高度与目标高度的差值小于该阈值时，判定垂直到位。
稳定时间	无人机在容差范围内需要持续保持稳定的时长。满足该时长后，系统才判定为已到达，并开始执行到场动作。

动作阶段	执行时机	典型用法
离场动作	到达项目原点后、离开项目原点前执行	开机预热、调整相机 ISO 或快门、变焦初始化等预备类动作。
到场动作	到达起始点后执行	悬停等待机身彻底稳定、扫描前最后一次微调相机参数等稳定类动作。

状态行为	适用对象	业务含义
自然结束	悬停、等待	时长结束后自然继续后续动作，不涉及状态恢复。
自动恢复	旋转类组件	旋转执行完毕后自动恢复初始状态，不保持新朝向。
保留最新结果	机头朝向、云台朝向、相机设置	执行后保留，并带入后续飞行阶段。抵达接近高度后，云台与航向是否被任务级配置覆盖，遵循第四节覆盖规则。

配置层级	配置项	作用阶段
起始点级	无人机航向、云台朝向	控制抵达接近高度之前的机身与镜头姿态，包括转场、起始点悬停、飞往接近高度途中。
任务级	无人机航向、云台朝向	控制自抵达接近高度起的扫描飞行机身与镜头姿态。

配置字段	业务含义
航向角	机头指向的具体角度值。
航向参考系	航向角的计算基准。起始点级与任务级均可选择沿航线、正北、相对起飞点等基准，但两级用法不同。

配置字段	业务含义
通道	选择当前配置作用的物理相机或云台通道。
云台俯仰角	镜头俯仰角度。立面正射通常设置为 0°，即水平正对立面；也可根据立面倾斜角度微调。多通道可在同一法线方向上做俯仰分段，例如用较高俯仰覆盖顶部、较低俯仰覆盖底部。
俯仰参考系	俯仰角的计算基准，例如相对水平面或相对机身。
云台俯仰影响采样距离	高级开关。当俯仰角非 0° 时，相机光轴与立面形成夹角，照片在立面上的有效投影覆盖面积会变小。开启后，系统会自动缩小该方向采样间距，以补偿覆盖损失，确保实际重叠率达标。

扫描模式	主航段运动	主航段姿态	适用形状	侧飞占比与能耗
水平扫描	沿墙面横向往返，逐层升降	机头水平指墙，机身横向移动，属于水平侧飞	宽度较大、高度适中的外墙或大坝面，横画幅利用率较高	侧飞占比较高，覆盖全宽均需侧飞，阻力较大，续航消耗较高
竖向扫描	沿墙面垂直上下，逐列平移	机身保持水平，纯垂直升降，属于自然工况	高耸、狭长的塔体、桥墩、烟囱，可减少水平往返转弯，提升垂直连续性	侧飞占比较低，仅列间水平平移为短侧飞，姿态更稳，能耗更优

扫描模式	垂直间距	水平间距
水平扫描	相邻水平航带之间的垂直距离	同一航带内相邻采样点之间的水平距离
竖向扫描	同一竖直航带内相邻采样点之间的垂直距离	相邻竖直航带之间的水平距离

扫描模式	垂直重叠率	水平重叠率
水平扫描	相邻水平航带之间的照片重叠	同一航带内相邻照片的重叠
竖向扫描	同一竖直航带内相邻照片的重叠	相邻竖直航带之间的照片重叠

配置字段	业务含义
转弯半径	控制折返转角的圆滑过渡半径，避免急转弯导致画面拖影或姿态失稳。水平扫描与竖向扫描均生效。
段奇偶筛选	控制生成路线时使用全部段、偶数段或奇数段。水平扫描中段指层，竖向扫描中段指列。该参数适用于多机分区协同或局部遮挡避让，但单次任务覆盖不完整，只飞一半层或列，不应误当作全量扫描的省时手段。

配置字段	业务含义
接近高度	进入立面任务前的安全切入高度，用于避开底部障碍并平滑过渡到起始高度。接近高度同时也是任务级姿态与速度的接管点。
起始高度	立面扫描下边界高度。
结束高度	立面扫描上边界高度。系统在起始高度与结束高度之间生成矩阵航线。
目标距离	无人机飞行轨迹与立面表面之间的垂直法向距离。距离越近，分辨率越高，但碰撞风险越大。

配置字段	业务含义
最大速度	速度上限，是最终生效的速度基准。起始点级与任务级均可配置。
最大上升速率	上升阶段速度上限，以正值表示。
最大下降速率	下降阶段速度上限，以负值表示。
采集最大速度	采集阶段速度上限，用于防止飞行过快导致照片拖影。

配置字段	业务含义
采集模式	选择拍照、录像或不采集。
拍照模式	采集模式为拍照时生效，控制照片输出方式，如单张或连拍。
触发优先级	按距离触发可严格保证重叠率，适合三维重建；按时间触发受飞行速度影响较大。
对焦模式	立面纹理单一或对比度低时，建议使用手动锁定对焦，防止相机反复搜索焦点。
最小采集间隔	两次采集之间的最短时间。若理论间隔小于该值，相机可能因快门恢复或缓存写入不及而导致漏拍。
确认文件已保存	每次快门后校验文件是否成功写入，防止存储写入延迟导致数据丢失。

配置字段	业务含义
起始点自动拍摄	独立于立面矩阵扫描的常规采集配置，用于控制无人机在“项目原点 → 起始点”的转场飞行过程中是否触发额外拍照或录像，并可指定作用通道与拍摄方式。
遵守限飞区	合规字段，默认开启。任务执行与航线生成时严格遵守限飞区、禁飞区约束。
大风容差	强风环境下放宽到达或偏航判定容差，避免无人机因强行修正姿态而耗尽电量或引发画面震荡。

检查项	关注内容
基线贴合度	基线是否平行贴合目标墙面。若基线斜穿建筑群或偏离立面，航线将无法正对目标，需要重新绘制。
立面朝向	航线是否生成在基线正确一侧，避免选反导致航线飞向空中或穿入建筑内部。
接管点与航向分层	核对抵达接近高度这一接管点。抵达接近高度之前由起始点级控制，可使用沿航线或兴趣点锁定；抵达接近高度之后任务级接管，机头应垂直墙面，速度切换为任务级。任务级不应误选沿航线，云台俯仰应接近 0°，确保光轴正射立面。
变焦与视场角一致性	若动作中修改过变焦倍率，应核对重叠率模式下的采样间距是否仍匹配实际视场角。若不匹配，可改用固定间距模式或重新生成航线。
双层姿态覆盖	抵达接近高度后，任务级按通道覆盖起始点级；抵达接近高度之前由起始点级或兴趣点控制。
扫描模式能耗	按形状与能耗双维核对侧飞占比与续航预算。宽高比接近时，确认是否应优先竖向扫描。
段筛选副作用	若使用奇数段或偶数段筛选，应确认这是有意进行分区或局部采集，而非误以为全量扫描。
动作时序	确认离场动作在到达项目原点后、离开项目原点前执行，到场动作在到达起始点后执行。
目标距离	确认目标距离不过近导致碰撞，也不过远导致分辨率不足。同时留意凸出阳台、外挂设备等局部障碍。
间距与重叠率语义	水平扫描时，垂直字段对应层间，水平字段对应层内；竖向扫描时，垂直字段对应列内，水平字段对应列间。
下降速率符号	回看最大下降速率是否仍为负值，确认未因误填正数被系统改写为 0。