噩梦难度开局？千巡翼X4挑战大高差助力数字中国

项目背景

2023年中共中央、国务院印发了《数字中国建设整体布局规划》，其中提到，建设绿色智慧的数字生态文明，推动生态环境智慧治理，加快构建智慧高效的生态环境信息化体系，运用数字技术推动山水林田湖草沙一体化保护和系统治理，完善自然资源三维立体“一张图”和国土空间基础信息平台，构建以数字孪生流域为核心的智慧水利体系。

在生态环境智慧治理中，倾斜摄影技术能够提供高时效性的仿真环境和真实的地理空间数据,可以有效提升生态环境决策的科学化、精准化、高效化。近日，数字网格某合作伙伴受有关方面委托，为满足相关数据底板需求，对西北某山区进行倾斜摄影数据采集。

项目要求

成果要求：OSGB格式倾斜摄影模型

成果分辨率：优于0.03米

成果坐标系：CGCS2000 、1985国家高程基准

项目工期：5天

航摄面积：0.7平方千米，范围见下图

航摄范围

测区难点

大高差：测区位于山区，最高点与最低点高差近250m，对无人机的飞行性能是个重大考验；

工期紧：从接到任务到成果递交仅5天，时间紧任务重；

工况复杂：测区常年大风，风速普遍在10m/s以上，对无人机姿态干扰大；

设备选择

接到相关需求后，千寻位置整机业务事业部智能飞行团队第一时间携千巡翼X4多旋翼无人机、QX1 Pro倾斜相机与合作伙伴共同开赴一线。千巡翼X4拥有仿地飞行的能力，轻松应对高落差山区任务。同时由于拥有较多的动力冗余，最大抗风能力达到7级，大风工况也不在话下。由于载荷支持增稳云台，无人机平台即便有再大的扰动，也丝毫不会影响相机平稳的对地拍摄姿态。在六项融合避障和倾斜相机实时图传的加持下，山区超视距作业再也不是技术人员的“心病”。

千巡翼X4主要性能指标

项目 指标 项目 指标

驱动方式 电动 机身材质 镁合金+航空复合材料

续航时间 63min 最大载重 3kg

抗风等级 7级 最大起飞海拔 5000m

工作温度 -20℃ - 55℃ 数传/图传半径 15km

产品特点

北斗高精度：标配差分模块，全面支持北斗三号卫星导航系统，支持RTK、PPK作业模式，支持扩展星基增强；

双传感器融合：720°全向避障，昼夜避障；

微秒级时间同步：提升POS精度，降低空三处理时间；

支持增稳云台：保证照片姿态稳定，降低相片的倾角，提升成果质量；

超长续航能力：每次仅需1块电池，理想情况下最长飞行时间63分钟；

强大适应能力：抗风能力达到7级，防护等级IP45，标配双天线抗干扰；

便携式遥控器：标配便携式遥控器，舒适可靠，极大提升使用体验；

单人作业：标配小型携行箱，一箱收纳，单人携带，轻松携行。

QX1 Pro主要性能指标

项目 指标 项目 指标

有效像素 单镜头25总像素1.25亿 传感器尺寸 APS-C画幅（23.1×15.4mm）

图像画幅 6144×4096px 像元大小 3.76μm

镜头焦距 正射25mm & 倾斜35mm 倾斜角度 45°

存储容量 可插拔拆卸数据存储模块 拍照间隔 ≥0.5s

容量为 1280GB

布局方式 环绕式布局 工作模式 飞控触发

产品特点

支持云台：保持平稳对地拍摄姿态，无惧侧风干扰；

实时图传：中间镜头画面实时传输掌握一手信息；

EXIF写入：POS、相机畸变直接写入相片EXIF；

镜间全局机械快门：防止拖影成像更清晰，寿命可达50万次；

定制高端Sensor：曝光间隔大幅降低；

自研S-ML测绘级镜头：超高解析力，还原真实色彩；

全彩显示屏：相机状态一目了然；

星速存储模块：数据拷贝速度可达800MB/S。

航线设计和外业飞行

由于测区高差较大，故采取仿地飞行的方式。地面分辨率设置为0.02米，航向重叠率80%，旁向重叠80%。设计完成后显示相对航高133米，预计飞行2架次，曝光1424次，照片7120张。

仿地航线设计

数据处理

空三及模型重建采用市面主流软件，空三视图如下

空三点云整体图

空三点云局部细节图

模型成果

成果全景图

模型细节图1

模型细节图2

模型细节图3

精度评价

点号 dx(米) dy(米) dz(米)

pt1 -0.004215 0.010543 -0.012243

pt2 -0.000870 -0.007317 0.001749

pt3 -0.000954 0.002659 -0.047367

pt4 -0.041009 0.046232 -0.034525

pt5 -0.009391 0.004089 0.006786

pt6 0.008355 0.005851 0.004175

pt7 0.029995 0.024939 0.00227

中误差 0.019852 0.020639 0.02284

总结

千巡翼X4在项目中优异的表现打消了合作伙伴对于新产品的疑虑，直言这是他见过“最惊艳”的产品。从轻巧便携的运输箱到简洁明了的箱内布置，从免工具1分钟展开的机身到引导式操作的大屏地面站，从开机秒固定到免干预一键起降作业，千巡翼X4都给合作伙伴留下了深刻的印象。作为一款全新一代的旗舰型产品，千巡翼X4一定会给大家带来更多的惊喜，还有更多的亮点等待大家去挖掘。

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