2022建设工程基于无人机搭载平台检测技术

1、建设工程基于无人机搭载平台检测通用技术标准目 次1 总 则12 术语和符号22.1 术 语22.2 符 号53 基本规定63.1 一般规定63.2 系统组成73.3 应用场景73.4 数据信息集成平台73.5 其他94 无人机与搭载设备104.1 一般规定104.2 飞行硬件平台104.3 搭载设备性能要求124.4 设备校准与检验144.5 其它155 飞行计划165.1 一般规定165.2 航线规划系统185.3飞行作业前准备195.4 其他206 数 据 采 集216.1 一般规定216.2 数据感知采集方式216.3 数据质量217 数据处理247.1 一般规定247.2 数据预处理247.3 裂缝宽度及长度数据分析方法257.4 三维重构的数据分析方法257.5 几何与变形的数据分析方法277.6 性态与损伤的数据分析方法297.7 质量评价308 检测成果328.1 一般规定328.2 数据资料328.3 模型资料338.4 检测报告33附录A 无人机搭载激光雷达校验飞行方案及偏心分量计算35附录B 机载高光谱成像仪光谱重建36附录C 检测报告格式38Contents1 G

2、eneral Provisions12 Terms and Symbols22.1 Terms22.2 Symbols53 Basic Requirements63.1 General Requirements63.2 System Composition73.3 Application Scenarios73.4 Data Information Integration Platform73.5 Others94 Unmanned Aircraft Vehicle and Equipments104.1 General Requirements104.2 Flight Equipments104.3 Device Performance Requirements124.4 Equipment Calibration and Inspection144.5 Others155 Flight Plan165.1 General Requirements165.2 Route Planning System185.3 Flight Preparation195.4 Others206 Da

3、ta Collection216.1 General Requirements216.2 Data Perception-Acquisition Mode216.3 Data Quality217 Data Processing247.1 General Requirements247.2 Data Pre-Processing247.3 Data Analysis Method of Width and Length of Cracks257.4 Data Analysis Method of 3D Reconstruction257.5 Data Analysis Methods of Geometry and Deformation277.6 Data Analysis Methods of Behavior and Damage297.7 Quality Evaluation308 Test Results328.1 General Requirements328.2 Data Information328.3 Model Information338.4 Examining

4、Report33Appendix A Flight verification Scheme of Unmanned Aircraft Vehicle Conjunction with Lidare and Eccentric Components35Appendix B Spectral Reconstruction by Airborne Hyperspectral Imager36Appendix C Test Report Form(s)38Addition: Explanation of Provisions. 441 总 则1.0.1 为提高建设工程质量安全检测技术水平，契合建设科技信息化、智能化、数字化发展趋势，满足建设工程高速度高质量发展需求，制定本标准。1.0.2 本标准适用于在工程建设领域全寿期采用无人机平台搭载各类非接触式传感设备采集涉及质量、安全、环境等方面的数据。1.0.3 本标准适用的检测对象为城镇建筑与基础设施，根据建设规模可划分为构件、单体项目、城镇区域三类。项目类型包括房建、道路、桥梁、隧道、地下管廊等，城镇区域指由多个项目组成的可独立运行的社区、街区、

5、厂区、园区等。1.0.4 交通、公路、水运、电力等其他行业工程检测可参照本标准的基本原则进行。1.0.5 除本标准规定内容外，尚应遵守国家现行有关标准的规定。2 术 语 和 符 号2.1 术 语2.1.1 无人机系统（unmanned aircraft system, UAS）无人机及与其配套的通信站、起飞（发射）回收装置以及无人机的运输、储存和检测装置等的统称。2.1.2 定位定姿系统（position and orientation system，POS）用于确定传感器空间位置参数和姿态参数的系统。2.1.3 机载激光雷达（airborne LiDAR）以无人机为平台，集数字摄影、激光测距单元、扫描与控制记录单元、POS等于一体，用于获取地表数据并生成三维模型的测量手段。2.1.4 机载成像高光谱遥感（airborne imaging spectroscopy）以无人机为平台的高光谱图像及相关数据获取、处理及应用的遥感技术。2.1.5 机载合成孔径雷达（airborne synthetic aperture radar，SAR）以无人机为平台利用雷达与目标的相对运动把尺寸较小的真实

6、天线孔径用数据处理的方式合成为较大的等效天线孔径雷达技术。2.1.6 机载热红外成像（airborne infrared thermography instrument）以无人机为平台利用热红外成像设备将物体表面的温度分布拍摄成可视图像，并进行各种分析的非接触无损检测方法。2.1.7 摄影测量（photogrammetry）利用光学摄影机获取影像，经过处理以获取被摄物体的形状、大小、位置、特性及其相互关系的技术。2.1.8 内外方元素（elements of interior and exterior orientation）内外方位元素是摄影测量专业术语，其中内方位元素是指光心量度坐标和照相机焦距，前者决定了底片的投影中心，后者则决定底片的比例；外方位元素是指光心的天球坐标和量度坐标系y轴与通过光心的赤经圈的夹角。2.1.9 侧滚角 俯仰角 航侧角（roll pitch yaw）侧滚角、俯仰角、航侧角是描述机体坐标系与地面坐标系关系的三个角参数，反应了飞机相对地面的姿态。侧滚角是机体坐标系Z轴与通过机体X轴的铅垂面间的夹角，俯仰角是机体坐标系X轴与水平面的夹角，航侧角是机体坐标系X轴

7、在水平面上投影与地面坐标系X轴之间的夹角。2.1.10 像素（pixel）由数字序列表示的图像中的最小单位。每个点阵图像包含了一定量的像素，这些像素决定图像在屏幕上所呈现的大小。2.1.11 激光雷达点云（LiDAR point cloud）通过激光雷达扫描获得的以离散、不规则方式分布在三维空间中的点的集合。2.1.12 激光点云分类（classification of point clound）对激光点按属性进行分类的过程2.1.13 增稳云台（three-axis stabilization platform）增稳云台是一种为实现目标物体姿态稳定控制的装置，使物体可以在运动中保持其姿态的静止。2.1.14 瞬时视场（instantaneous field of view，IFOV）仪器的光敏探测单元投影所张的立体角。2.1.15 观测值中误差（root mean square error，RMSE）中误差也称为“均方根差”。 它是观测值与真值偏差平方与观测次数比值的平方根。因真实误差不易求得，通常用最小二乘法求得的观测值改正数来代替真实误差。中误差的大小反映了观测值精度的高低。2.

8、1.16 测量平差（measurement adjustment）为了提高测量成果的质量，观测值的个数往往要多于确定未知量所必须观测的个数，称为“多余观测”，这样势必在观测结果之间产生矛盾。测量平差是用最小二乘法原理处理各种观测结果的理论和计算方法，目的在于消除各观测值间的矛盾，以求得最可靠的结果和评定测量结果的精度。2.1.17 联合平差（joint adjustment）联合平差是指两种不同观测手段的数据在一起进行平差。通过联合平差，避免了坐标转换误差的影响，有效地削弱天文大地网系统误差积累，大大提高了测量精度。2.1.18 数据粗差（data gross error）绝对值大于3倍中误差的观测误差，包括内外业中因疏忽大意而造成的差错。2.1.19 镜头畸变差（photogrammetric distortion）相机摄影测量中影像点的系统性偏差，主要分为径向畸变、离心畸变和薄棱镜畸变三类。2.1.20 光束法区域网平差（bundle block adjustment）光束法区域网平差是以一幅影像所组成的一束光线作为平差的基本单元，以中心投影的共线方程作为平差的基础方程。通过各个光

9、线束在空间的旋转和平移，使模型之间的公共点的光线实现最佳的交会并使整个区域最佳地纳入到已知的控制点坐标系中去。2.1.21 激光反射率（LiDAR reflectivity）通过激光扫描投射到物体上被反射的辐射能与投射到物体上的总辐射能的比率。2.1.22 摄影测量（photogrammetry）利用光学摄影机获取影像，经过处理以获取被摄物体的形状、大小、位置、特性及其相互关系的技术。2.1.23 图像识别（image recognition）利用计算机对图像进行处理、分析和理解，以识别各种不同模式的目标和对象的技术。2.1.24 三维模型重建（3D reconstruction）采用光学摄影技术对三维物体建立适合计算机表示和处理的实景数学模型,在计算机环境下对其进行处理、操作和分析其性质。2.1.25 SAR干涉测量（interferometric synthetic aperture radar，InSAR）将由合成孔径雷达影像复数据推导出的信号的相位信息作为信息源，利用这些相位信息提取地表三维信息的技术。2.1.26 实时动态定位（real-time kinematic positioning, RTK）

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