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概述
线状建图专为道路、河道、管线、电力线和铁路等狭长型目标设计。用户只需绘制一条中心线,系统便会沿中心线两侧自动生成平行的带状覆盖航线,并进行连续拍照建模。
与区域建图的本质差异:
- 作业形态:区域建图面向块状多边形区域;线状建图面向狭长走廊地带。
- 航线生成:线状建图通过中心线+外扩/趟数生成平行航线,避免了使用“区域建图”框选狭长区域时产生的大量无效航线和冗余数据。
典型应用场景:
- 公路、铁路、河道等交通/水利走廊的连续正射测绘。
- 石油/天然气管线、高压电力线的沿线巡检与三维重建。
一、 任务执行全链路
提示
机巢 → 项目原点 → 离场动作 → 起始点 → 到达判定 → 到场动作 → 走廊航线扫描(自动采集) → 返航
| 执行阶段 | 业务行为与系统逻辑 |
|---|---|
| 机巢 → 项目原点 | 无人机从机巢起飞,必须先飞往项目原点(安全参考基准)。 |
| 执行离场动作 | 在离开项目原点前执行离场动作(预备类:相机调参、变焦等)。 |
| 项目原点 → 起始点 | 无人机飞往走廊航线的起始点。 |
| 到达判定 | 系统通过容差与稳定时间,确认无人机平稳到达起始点。 |
| 执行到场动作 | 到达起始点后执行到场动作(稳定类:悬停消除震动等)。 |
| 走廊航线扫描 | 沿生成的平行走廊航线飞行,按设定的间距/重叠率自动触发采集。 |
| 任务结束与返航 | 走廊末端航线执行完毕后,无人机自动返航。 |
提示
⚠️ 全局时序规则:离场动作 = 离开项目原点前执行;到场动作 = 到达起始点后执行。此规则全平台通用。
二、 空间几何:中心线与走廊生成
1. 绘制控制线
在地图上依次补充 控制线点列表。这些点将连成一条控制线,作为后续生成走廊路线的中心基准线。
- 最少点位:至少需要绘制 3 个控制点(即 2 个线段),系统才能生成有效的线状建图航线。
- 绘制要求:绘制的点位越贴近真实目标的中心,生成的走廊包裹效果越稳定。
2. 走廊规划策略
系统提供两种走廊生成策略,决定平行航线的覆盖范围:
| 规划策略 | 业务含义与配置逻辑 |
|---|---|
| 固定趟数模式 | 用户直接指定生成的平行航线条数(趟数)。趟数越多,对道路两侧的覆盖越完全,但飞行时长和数据量相应增加。 |
| 固定走廊宽度模式 | 用户输入目标道路或走廊的实际总宽度。系统会根据录入的宽度和旁向重叠率自动计算并规划所需的航线条数,确保覆盖范围精准匹配目标。 |
3. 航线外扩与目标距离
- 目标距离(水平外扩):指无人机最外侧航线与线状目标(中心线)之间的水平偏移距离。直接影响单趟覆盖宽度和飞行安全。设置时需结合实际目标宽度及周边障碍物(如树木、高压线)情况综合考量,避免航线过度外扩飞出安全空域。
三、 高度与速度控制
1. 高度与参考系(AGL/ATL)
在 高级设置 → 高度、参考系 中配置。切换参考系后,高度值的物理含义随之变化。
| 参考方式 | 适用场景与业务影响 |
|---|---|
| 相对地面(AGL) | 地势起伏明显(如跨山谷管线、山地公路)。依靠下视传感器实时检测对地高度,保证整条走廊的地面采样距离(分辨率 GSD)保持一致。 |
| 相对起飞点(ATL) | 地势平坦(如平原农田、城市道路)。飞行轨迹平滑,能耗低,但地形起伏会导致照片分辨率发生变化。 |
2. 速度控制
- 最大速度 (m/s):任务全程的速度上限。
- 采集最大速度 (m/s):采集阶段的速度上限。限制飞行速度可确保相机快门速度能够匹配,避免长距离连续飞行时画面产生运动模糊。
四、 间距与重叠率语义
系统提供两种间距控制方式,决定了航线之间的距离和照片之间的间隔:
1. 重叠率模式(推荐用于三维重建/高精度正射)
系统按照用户设定的重叠率自动计算拍照间隔和航线间距。
- 航向重叠率:沿飞行方向,相邻照片之间的重叠程度。保证同一条航线内前后照片稳定拼接。
- 旁向重叠率:垂直飞行方向,相邻航带(趟线)之间的重叠程度。在线状建图中,旁向重叠率与航线趟数及覆盖宽度直接相关,保证相邻航带连续覆盖,减少缝隙。
2. 手动间距模式(推荐用于快速覆盖/录像)
系统直接按照用户手动设置的物理距离生成路线。
- 航线间距 (m):相邻平行航线之间的水平距离。
- 拍照间隔 (m):同一条航线上,相邻两次拍照之间的飞行距离。
五、 采集与相机参数配置
线状建图通过自动采集配置,确保无人机在长距离飞行中高效、规范地获取数据。
1. 采集触发控制
- 采集模式:选择 拍照 或 录像。
- 拍照模式:支持 单张 或 连拍。
- 触发优先级:** 按距离**(每隔固定米数触发,严格保证重叠率,首选)或 按时间(每隔固定秒数触发,受风速影响大)。
- 最小采集间隔 (s):限制相机两次触发之间的最短时间,防止相机因处理缓存不过来而漏拍。
2. 对焦模式 (Focus Mode)
在长距离、大面积采集任务中,画面的整体清晰度直接决定后期建模成功率。
| 对焦模式 | 业务含义与工作机制 | 线状建图配置建议 |
|---|---|---|
| 手动对焦 (MF) | 由用户手动锁定对焦距离(通常设为无穷远 ∞)。 | 🌟 最推荐。高空飞行景深极大,锁定无穷远可避免相机飞过水面/纯色路面时反复对焦(拉风箱),确保整条航线清晰度一致。 |
| 自动对焦 (AF) | 每次触发拍照前,相机进行一次单次对焦。 | 适合低空或目标距离变化明显的场景。长距离连续飞行中可能因对焦耗时导致拍照延迟。 |
| 连续自动 (AFC) | 相机持续追踪画面目标进行实时对焦。 | 不建议使用。持续对焦易受地面纹理干扰,导致不同照片焦平面不一致,严重影响后期拼接精度。 |
3. 云台与拍摄角度(关键设置)
- 云台俯仰角:为了完整采集正下方的道路或管线数据,通常需要在“拍摄角度”中将云台俯仰角设置为 -90°。确保相机镜头垂直正对下方,获取标准正射视角,这对后期生成高精度正射影像(DOM)至关重要。
4. 数据安全保障:确认文件已保存
- 业务作用:开启后,无人机发出拍照指令会等待相机完成数据写入,收到确认信号后才继续飞行或下一次拍照。
- 业务建议:** 强烈建议开启**。线状建图航程长、照片量大。此功能虽可能轻微拉长拍照间隔,但能有效防止因 SD 卡写入瓶颈导致的漏拍、照片损坏或花屏,是核心兜底机制。
六、 飞行路径与姿态控制
- 圆角半径 (m):控制无人机在航线转折(掉头)位置的转弯弧度。合理的圆角能让无人机平滑过渡,避免急停急转导致的画面拖影或姿态失稳。
- 机头朝向:控制飞行时的机头偏航。可选择 “沿航线方向”(默认,机头始终指向下一个航点),或在自定义机头朝向模式下填写固定角度(例如让机头始终朝向道路一侧的特定目标)。
七、 预览校验与最佳实践
参数配置或变更后,系统会自动重新生成走廊路线。在保存和下发任务前,请务必在地图上重点确认以下内容:
预览校验重点
- 走廊覆盖度:走廊是否完整覆盖了目标道路或管线,有无漏拍区域。
- 转弯安全性:转弯(掉头)位置是否安全、合理,圆角过渡是否平滑,是否飞出安全空域。
- 趟线均衡性:线段两侧的采样趟线是否均衡。
- 高度与地形:在 3D 视图中检查航线起伏。若使用 AGL,确认沿途无水面/弱纹理导致传感器失效的风险;若使用 ATL,确认起伏地形下无人机不会撞地。
综合使用建议
- 场景优选:目标是狭长区域时,优先使用 线状建图 而不是区域建图,大幅减少无效航线和飞行时间。
- 中心线贴合度:绘制的控制线点位越贴近真实目标的中心线,生成的走廊包裹效果越好。
- 成本与质量的权衡:增加航线密度(趟数)或拍摄密度(重叠率)可提升建模精细度,但会同步增加飞行时长和后期处理成本。仅需二维正射时可适当降低重叠率,需三维重建时必须保证高重叠率。
- 参数联动检查:调整趟数、走廊宽度或间距模式后,一定要重新预览路线,防止航线飞出安全区。