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1、大疆機場電網應用白皮書大疆行業應用2023 年 2 月-1-一.白皮書概述二.關鍵名詞解釋三.準備工作1.工具準備2.設備準備3.其他物料準備四.機場勘察與選址1.選址的關鍵因素2.機場選址五.機場基礎調試1.遙控器調試2.機場基礎測試3.云管理平臺調試六.機場功能測試1.起飛降落測試2.備降點測試3.備用電源測試4.RTK 標定精度測試5.充電測試.3.4.6.6.7.7.9.9.11.13.13.14.15.17.17.24.24.25.26目 錄-2-七.航線規劃與執行1.航線文件生成2.巡檢航線任務執行八.系統對接調試1.大疆機場內網接入鏈路圖2.大疆機場通訊傳輸方式介紹3.開發順序建
2、議附錄附錄1:機場相關模塊說明附錄2:施工操作安全注意事項附錄3:大疆機場通信介紹.28.28.34.41.41.41.43.46.46.47.49目 錄-3-本指導書以電力巡檢場景為基礎,簡要介紹了大疆機場在電力巡檢應用中的相關功能和產品知識,旨在幫助電力相關用戶更便捷地掌握大疆機場使用技巧,以及更安全、更高效、更簡單地開展相關作業。在閱讀本指導書之前,您需要掌握基本的無人機操作和理論知識。因機場和無人機在使用方式上略有不同,故本指導手冊選取了部分名詞解釋相關概念,也請優先閱讀。在您閱讀時可基于場景階段需要,直接定位目錄對應章節,提高白皮書查閱效率。文中亦有大量表格,也支持作為檢查清單,以確
3、保完成相關準備工作。白皮書概述01-4-信號遮擋:對于機場應用,信號遮擋主要考慮兩部分。分別為 無人機與機場之間的圖傳信號遮擋,機場 RTK 基站搜星的信號遮擋。大疆司空 2:大疆司空 2 是大疆推出的一站式無人機任務管理云平臺。通過大疆司空 2,用戶可以編輯航線,下發巡檢任務,遠程管理大疆機場等。本指導書所用的機場管理軟件均以大疆司空 2 進行教學示意。若用戶使用自行開發的管理平臺,界面可能略有差異,但機場管理的功能模塊應大致相同安裝調試:大疆機場在正式使用前需要進行相關調試工作。調試包含基礎測試及基于電力應用需求的功能測試。急停開關:大疆機場上有兩個紅色的急停按鈕,在進行設備檢修和調試時,
4、可以按下任意一個急停按鈕使機場停止運行,確保人身安全。按下急停按鈕時,機場將無法執行飛行任務。遙控器 B 控:在使用大疆機場時,可以通過遙控器對頻為 B 控(此時機場相當于 A 控),在航線驗證階段,請務必準備好 B 控,以防意外情況下可以手動接管控制權。獲取控制權手動控制的方法為:先短按一次遙控器左上角飛行控制權按鍵,再短按一次遙控器右上角橙色急停按鍵。機場RTK模塊:大疆機場內置 RTK 模塊,可為機場無人機提供厘米級定位精度(類似大疆 D-RTK 2 移動站工作方式)。為保證精準航線飛行,需確保 RTK 已標定(支持網絡 RTK 標定和手動輸入兩種方法)。4G 增強圖傳:大疆機場支持 4
5、G 增強圖傳功能。打開 4G 增強圖傳后,無人機可基于環境自動選擇最優鏈路。當大疆 O3 圖傳斷開時,4G 鏈路可以獨立工作。RTK 定位服務也可通過 4G 鏈路繼續為無人機提供厘米級定位能力。在環境遮擋的環境下,推薦使用 4G 增強圖傳功能。測試用途:本指導書基于測試用途和正式部署兩種方式分別提供建議。測試用途主要目的為驗證大疆機場功能特性,在設備演示、正式部署前,可按照測試用途相關建議進行。關鍵名詞解釋02-5-正式部署:本指導書基于測試用途和正式部署兩種方式分別提供建議。正式部署主要目的為大疆機場正式投入巡檢工作使用,在正式部署前,請確保完成相關功能測試工作。相機無損放大:經緯 M30
6、系列機場版集成廣角和變焦兩個可見光相機。在變焦倍數為 1-5 倍時,采用廣角相機。5-200 倍時,采用變焦相機。需要注意的是并非所有變焦倍數均為光學變焦無損放大。在 1-5 倍時,放大倍數均采用廣角相機的數碼放大功能。在 5-16 倍時,采用變焦相機的光學無損放大功能。在 16 倍以上時,采用變焦相機數碼放大功能?;谏鲜鎏匦?,電力巡檢工作變焦范圍推薦采用 1 倍和 5-16 倍兩個變焦區間,以便于最大提升拍攝質量。大疆機場通信:大疆機場通信包含機場與無人機和機場與管理平臺兩類。通信方式包含4G,大疆圖傳,有線網絡等,詳細說明請參考附錄3。-6-1.工具準備無論是機場正式部署還是測試用途,請
7、務必做好以下三類準備工作,并嚴格遵守安全概要,以避免造成人員傷害和財產損失。請確保已經充分了解機場各個模塊及用途,相關說明見附錄1工具準備以維修工具類(如:扳手、鉗子),電源線等供電相關材料為主,可參考下表:準備工作03分類工具名稱使用場景拆裝工具內六角扳手測試演示場景/正式部署場景一字螺絲刀測試演示場景/正式部署場景十字螺絲刀測試演示場景/正式部署場景活口扳手測試演示場景/正式部署場景手動液壓搬運叉車(地牛)測試演示場景/正式部署場景供電工具2.5 mm2三芯戶外護套線纜(已安裝 10A 三線插頭)測試演示場景電纜線盤(30 米)測試演示場景部署安裝工具萬用表正式部署場景斜口鉗正式部署場景沖
8、擊鉆正式部署場景12mm 鉆頭正式部署場景水平尺正式部署場景電纜剝線鉗正式部署場景人字梯正式部署場景-7-萬用表正式部署場景測電筆正式部署場景壓線鉗正式部署場景羊角錘正式部署場景地阻儀正式部署場景網線測試儀正式部署場景安裝物料(螺栓、膠帶等)正式部署場景2.設備準備檢查大疆機場和配套無人機版本信息,確認配置遙控器版本號信息均為最新配套版本,否則將影響使用。*截止 2023.01.13 版本,DJI 將不定期更新版本,請登錄 https:/ Pilot 2 App 版本v6.0.1.6DJI Assistant 2(Enterprise)v2.1.73.其他物料準備網絡 RTK 賬號,上網設備(
9、DJI Cellular 模塊或 4G 路由器),4G 上網卡,網線等。-8-*DJI Cellular 模塊,用戶也可選用帶有 RJ45 接口的 4G 路由器設備(如:B311B-853 移動路由器),若演示測試使用,推薦攜帶裝有 4G 上網卡的 DJI Cellular 模塊或 4G 路由器,以確??呻S時接入網絡。正式部署時,優先采用有線網絡以便于提高網絡穩定性。小技巧:在演示測試前,為提高效率,建議提前將 10A 三線插頭安裝好并與機場市電輸入模塊連接。到達現場后,將插座接入現場電源即可工作。具體安裝及部署方法請參考:機場安裝指導工具用途網絡 RTK 賬號機場 RTK 模塊標定及巡檢航線
10、采集DJI Cellular 模塊機場無線網絡接入超五類網線(10米)現場有網絡可通過網線接入4G 上網卡(SIM 卡)網絡通訊USB Type-C 數據線大疆機場及無人機固件升級-9-1.選址的關鍵因素同其他大疆無人機設備一樣,大疆機場與配套的經緯 M30 系列機場版同樣采用 OcuSync 行業版圖傳或 4G 增強圖傳功能。因此需考慮部署環境的遮擋情況以保證圖傳有效距離。若考慮采用 4G 增強圖傳功能,當地 4G 網絡覆蓋也要進行信號測試。此外大疆機場內置集成 RTK 模塊,無人機運行也需要 RTK 連接,故部署位置需要選擇衛星定位良好的地區,以確保 RTK 模塊能獲取準確的坐標??辈爝x址
11、時,首要考慮圖傳遮擋、RTK 信號收斂、4G 網絡覆蓋、供電供網四個因素。對于測試演示目的,建議選擇操場等空曠位置(如:籃球場)。對于正式部署使用,推薦選擇如供電所屋頂、變電站等位置。(大疆機場天線)1)圖傳遮擋:大疆機場采用全向天線設計,模塊位于艙蓋四個角落位置。需確保無人機飛行方向盡可能保持空曠,若無人機周圍存在遮擋,可以考慮通過鋼架/水泥墊高機場高度或者更換部署位置等方式。注意:屋頂是推薦的部署位置之一,但需要注意部分屋頂存在水泥圍墻,會對信號產生遮擋。假設無人機在巡檢桿塔需要降低高度拍攝塔基等位置時,該類遮擋就可能影響圖傳距離。故可以考慮采用鋼架架高的形式提高機場位置高度,改善信號遮擋
12、。機場勘察與選址04-10-(該環境周圍高樓林立,不利于 RTK 搜星定位,故即使部署在屋頂也不合適)2)RTK 信號收斂大疆機場內置 RTK 模塊,即采用物理 RTK 移動站提供厘米級定位精度。因此 RTK 信號質量對機場能否正常工作至關重要,選址時,需保證地面高度角 20 范圍內無明顯信號遮擋物??赏ㄟ^如下公式計算機場距離遮擋的最小距離:dh/tan20 =2.75 h(其中 d 為機場距離遮擋物之間的最小距離,h 為遮擋物高度)。3)4G 網絡覆蓋大疆機場支持 4G 增強圖傳功能,若用戶部署的機場計劃使用該功能,則需要考慮周圍 4G 網絡信號覆蓋情況。傳統 4G 運營商天線朝向以給地面提
13、供服務為主,因此,無人機使用時需要注意飛行高度。通常情況下,無人機相對地面高度 120 米內可以接收到 4G 網絡信號。建議用戶基于實際環境進行測試,評估信號覆蓋強度和效果,以及不同運營商在飛行區域內的信號覆蓋情況。注意:RTK 功能可通過 4G 增強圖傳鏈路給無人機提供厘米級實時差分定位功能,對于環境復雜、又想保證定位精度的場景,建議開啟 4G 增強圖傳功能。4)供電供網大疆機場輸入電壓范圍支持 100 至 240 VAC,一般市電可滿足。演示測試時,可以通過電纜線盤供電。正式部署時則要充分考慮供電環境,確保機場穩定供電。對于機場網絡,正式環境-11-(根據線路分布,以有效作業半徑規劃機場部
14、署位置及覆蓋情況(示意圖)1)場景1:以基于長距離巡檢需求場景為主典型場景舉例:某地市有總計 1000 公里的輸電線路,線路區域每天施工較多,為有效進行線路防外破工作,確保涉電安全,需要每天用無人機對區域進行巡檢工作。場景特點:該類場景巡檢類型單一,需要無人機單架次盡可能飛行更遠距離,完成有效覆蓋。機場選址建議:因巡檢任務單一,該類場景重點確保覆蓋半徑范圍,對于通道巡檢等單一目標場景,無人機通常無需懸停,因此最大飛行時間基本可以滿足該類場景需求,故選址時可以盡可能考慮到無人機最大作業半徑,以便于提高效率。對于平原等地勢起伏較小的地方,作業半徑可以按照 57 公里進行規劃。對于海拔起伏較大地區,
15、由于無人機上升或下降將會消耗更多飛行時間,故建議適當縮減作業半徑至 5 公里左右,以確保有效覆蓋。推薦 10M 以上有線寬帶。因電力巡檢通常拍攝大量照片,建議配置更高帶寬的網絡,網速越快,巡檢照片上傳時間越短。2.機場選址本指導手冊基于電力應用場景,提供兩種選址規劃思路參考,還請結合實際場景情況(如:風速、天氣、溫度等)進行調整。在選址階段,可考慮使用手飛版本經緯 M30 系列無人機進行飛行拉距、巡檢電量等模擬測試。-12-(網格化應用,跨專業網絡,承擔多種巡檢任務)2)場景2:以多目標、多類型巡檢需求場景為主典型場景舉例:為充分使用機場進行巡檢作業,某地市計劃采用網格化巡檢模式,即在無人機有
16、效作業半徑內,覆蓋范圍內的所有輸電、變電、配電等巡檢目標。場景特點:該類場景巡檢目標多,類型相對復雜,需要無人機高頻次作業,以確保按要求完成所有巡檢任務。機場選址建議:網格化巡檢范圍內,通常有足夠的巡檢目標。該類場景通常受限于無人機飛行時間,而不是飛行距離。因此在選址時需要綜合考慮作業頻次和目標數量。在前期實驗中,實際測試某距機場 4 公里遠的 500kV 雙回耐張塔(鼓型),按照標準拍攝要求完成巡檢,總計耗時約 20 分鐘(含往返路程)。實際情況中,可結合巡檢目標電壓等級,數量等因素,將機場選址作業半徑控制在 3-5 公里范圍。-13-1.遙控器調試機場調試主要包含以硬件本身為主的調試工作,
17、在按照大疆標準部署要求完成設備通電通網上線后,需要調試確認機場本身的定位準確度、拍照準確度、遠程監控等基礎工作。通過本章節,用戶可以熟悉并掌握大疆機場管理平臺基礎設置,以及機場基本操作。在測試無人機執行任務前,請確認已完成以下檢查措施。部署完畢后,可以在遙控器機場本地調試界面查看以下三項機場狀態,以確保符合要求。若其中有任意一項狀態不滿足,需按照部署教程,重新檢查調整。機場基礎調試05狀態類型正確顯示可能造成的影響檢查措施網絡已連接(千兆/百兆網口)管理平臺無法上線,顯示機場已離線檢查上網卡是否有流量,上網卡實名認證等;檢測網線是否有損壞,嘗試更換網線。機場位置已衛星定位 已標定航線飛行不準確
18、,有安全風險檢查遙控器是否聯網,聯網后重新通過網絡 RTK 標定;若無網絡 RTK,則參考手動標定方式。備降點已設置意外情況下無法去備降重新設置備降點-14-2.機場基礎測試三項機場狀態查看完畢后,用戶應繼續使用遙控器調試機場進行基礎測試,為起飛測試做最后準備,基礎測試包含艙蓋開合,推桿開關,機場電池充電及無人機開關機測試。上述所有功能均可通過遙控器(如下圖)頁面進行調試,詳細調試檢查清單及順序可參考下表。-15-調試項目調試方式合格狀態艙蓋艙蓋開啟與關閉艙蓋可以開啟和閉合,開啟式左右艙蓋均可展開至與停機坪高度平齊的狀態,閉合時能完全閉合。推桿推桿展開與閉合推桿可以正常打開和閉合,展開時無人機
19、姿態保持不變,閉合時可以與無人機充電口對接無卡頓。充電狀態電池充電與斷開充電時可以看到電池電量指示燈依次閃爍。飛行器電源無人機開機與關機無人機可響應調試狀態,依據指令開機和關機。3.云管理平臺調試如下圖所示,設備上線后在大疆司空 2 左側面板選中對應機場,點擊 ,打開設備小窗,單擊“操作”按鈕可遠程查看機場狀態信息。-16-打開遠程調試,可遠程進行機場開關艙蓋、設備重啟等操作,用戶可逐項點擊測試,觀察機場和無人機是否響應對應指令。在信息詳情設置里,需要確認“運行模式”選項。運行模式分為計劃和待命。計劃模式適合規律作業場景,作業前完成電池充電,可有效提升電池壽命。待命模式適合應急作業場景,24
20、小時保持電池高電位(最大可充至 90%電量)。信息詳情中的其他設置用戶可參考下表進行調試設置。調試項目推薦參數飛行器夜航燈平時可關閉備降轉移高檢查與配置時是否一致限高基于工作環境設置(20-1500m)限遠基于工作環境設置(15-8000m)避障建議開啟;若調整剎車距離,則需通過遙控器修改;運行模式若為規律性計劃作業任務,建議設置計劃模式;若為非規律性任務,建議設置待命模式;-17-1.起飛降落測試完成基礎調試后,機場已經具備了飛行的條件,本章節基于實際驗證,提供了一些基于電力場景需求的功能測試方法,并總結了相關建議技巧。用戶按照順序完成全部功能測試后,可有效保障電力巡檢作業穩定。整體功能測試
21、包含以下五類,可有效評估機場性能,即以及判斷選址判斷選址是否滿足當前環境和目標任務需要。若用戶僅為演示用途,也可通過測試下述五項內容,以較好的展示和評估大疆機場效果。注意:在做功能測試時,請確保遙控器已對頻到 B 控,以便于緊急狀態時可用遙控器搶奪控制權,切換為手動操作。小建議:在開始機場功能測試前,建議將機場主電源和備用電源完全斷電,待 2 分鐘后再次上電,進行后續功能測試工作。a)測試目的:通過下發一條簡單的起飛航線,可以快速測試機場從下發作業到結束作業的全工作流程。b)測試步驟:i.創建航線任務:點擊“航線庫”圖標 進入航線管理界面,然后點擊“創建新航線”圖標創建任務。機場功能測試06-
22、18-ii.編輯航線名稱為“起飛降落測試”,選擇對應機型和負載后點擊確定創建任務。iii.點擊“添加航點”圖標 后可以在區域內添加無人機飛行航線,通過點擊屏幕中的地圖,添加任意三個航點,確保三個航點都在機場附近。-19-iv.若三個航點相距過遠,可以選中其中一個航點,按住鼠標左鍵,將其移動至機場附近。完成航點設置后,在左側選擇設置起飛點,并點擊機場為起飛點。最終航線形態可參考下圖。v.下圖左側為航線全局設置,需要檢查對應的航線設置以保證安全。請務必檢查以下幾個參數,其余參數可保持默認不變。確認完畢后,點擊左上角保存按鈕保存航線。-20-vi.返回司空 2 主界面。點擊大疆司空 2 屏幕左側的計
23、劃庫圖標 。vii.點擊上方的“新建計劃”,可以創建機場執行任務,此處以立即執行的航線進行測試。參數類型檢查項目設置起飛點點擊“設置起飛點”并選擇大疆機場作為起飛點安全起飛高度無人機原地起飛的高度,設置25米高度模式設置為“相對起飛點高度”相對起飛點高度設置數值50米-21-viii.點擊新建計劃后,左側編輯計劃名稱為“起飛降落測試”。ix.設置好計劃名稱后,接下來需要選擇無人機機場執行的航線任務。在執行航線選項中,點擊藍色的“選擇航線”,即可彈出可執行的航線任務,如下圖所示。選擇“起飛降落測試”,點擊航線任務名稱即可。-22-x.選擇航線后,接來下選擇執行設備,點擊“選擇設備”,單擊選擇需要
24、執行的機場即可。xi.選擇設備后,最后檢查任務策略和失控動作。任務策略選擇“立即”,失控動作選擇“返航”,最后點擊確定,下發任務。xii.下發任務后,可以點擊團隊圖標 返回主頁面,點擊 打開設備詳情后可查看機場監控或無人機實時畫面信息。-23-c)測試過程重點觀察內容:正常狀態下,無人機應按照航線軌跡,完整執行一次起飛和降落工作任務。在此過程中,可重點關注以下內容。若執行過程有有任何異常,請優先檢查網絡狀態和 RTK 定位狀態;異常情況可以嘗試重啟機場,若重啟仍無法解決問題,請聯系大疆售后人員獲取幫助。關注內容正常狀態RTK 信號狀態無人機可搜索足夠衛星數量且司空 2 顯示 RTK 信息無人機
25、無人機可執行命令,正常起飛和降落飛行高度無人機可飛行到預設的 50 米高度監控機場監控攝像頭,無人機相機均可看到實時畫面警示燈無人機起飛和降落時機場應發出警報聲-24-2.備降點測試3.備用電源測試a)測試目的:檢查機場在緊急情況或完全斷電狀態時,無人機能否準確前往指定備降點。b)測試步驟:i.按照“起飛降落測試”操作方法,執行“起飛降落測試”航線。ii.待無人機起飛后,現場操作,按下大疆機場急停按鈕,觀察無人機是否前往備降點降落。iii.重復步驟 i,待無人機起飛后,現場操作,關閉大疆機場主電源和備用電源,使機場完全斷電,觀察無人機是否前往備降點降落。c)測試過程重點觀察內容:按下急停按鈕或
26、完全斷電后,無人機均可前往指定備降點。若有任何異常,請檢查備降點是否已設置或設置位置是否準確,必要時按照部署教程,重新調整備降點位置和備降轉移高度。a)測試目的:檢查在主電源斷開的情況下,設備是否仍保持在線,且正在飛行的無人機可以安全返航。b)測試步驟:i.按照“起飛降落測試”操作方法,執行“起飛降落測試”航線。ii.待無人機起飛后,現場操作,關閉大疆機場主電源,保留備用電源開啟。觀察無人機是否可以正常返航并正常關閉艙蓋。iii.在僅保留備用電源的狀態下,在大疆司空 2 上查看機場設備是否在線。c)測試過程重點觀察內容:在僅保留備用電源的狀態下,已在執行作業的無人機應可正常返回大疆機場,大疆機
27、場推桿、艙蓋均可正常關閉。大疆司空 2 上可顯示設備在線及狀態信息。-25-4.RTK 標定精度測試a)測試目的:通過對比拍照結果,本項測試可確認機場 RTK 標定精度。在做本測試項目時,為提高效率及保障安全,請不要使用過往的桿塔巡檢航線,務必按照下述步驟,重新錄制任務。b)測試步驟:i.將機場無人機取出,重新與遙控器對頻為 A 控(也可另準備一臺經緯 M30 系列無人機)。ii.在遙控器上點擊航線,新建航點飛行,選擇在線任務錄制(務必關閉精準復拍,否則影響精度驗證)。確保遙控器已連接網絡 RTK 服務。iii.使用遙控器控制無人機起飛,可在機場附近尋找幾個目標物進行拍攝。目標物距離無人機在
28、5 米左右(模擬巡檢時的拍攝距離),目標位置處于畫面中央,不要過遠或過近。典型戶外目標物可選擇窗戶、空調室外機等容易分辨的物體。拍攝 3 張不同目標后,降落并保存航線。為方便管理,此處航線名稱可改為“精度驗證測試”。(航線錄制時關閉精準復拍)(錄制航線可選擇空調室外機等易識別目標,用于后續驗證拍攝精度)-26-5.充電測試a)測試目的:通過該項測試,可評估電池充電速度。此外,無人機實際工作時電池溫度會升高,過高的溫度會暫停充電狀態。通過模擬作業,本項測試也可評估無人機從降落至開始充電時所需等待的散熱時間。通過記錄所在地區環境的充電表現,有助于后期規劃更高效率的任務間隔。iv.重新執行剛才所錄制
29、的航線,復飛完成后檢查復飛拍攝的目標是否在畫面中心位置,并與原始照片比對。若照片滿足要求,則可證明無人機采集的航線精度符合規范。v.將剛才錄制的航線上傳至大疆司空 2 云端,并將無人機放回機場,重新與機場對頻。完成后通過大疆司空 2 下發“精度驗證測試”任務。待無人機執行完并回傳照片后,對比機場與原始拍攝的照片,確認目標物是否仍處在畫面中心位置。c)測試過程重點觀察內容:i.若機場 RTK 標定正常,機場拍攝的照片應與原始照片相同,目標物應處于中心位置。請確保標定機場 RTK 和錄制航線均使用同樣的網絡 RTK 服務提供商。若機場拍攝照片位置與原始照片有明顯差異,請先嘗試重復執行任務,若問題仍
30、存在,可參考下表進行故障排除。照片結果排障建議與原始照片水平及垂直方向均不相同1.若規律性偏移,例如所有照片統一向左下方偏移,則證明機場的 RTK 平面和高程坐標均有誤差,需要重新標定。2.如呈現不規律偏移,如第一次向左下方,第二次向右上方偏移,則需確認拍攝目標是否距離無人機過近,請確保按照 5 米左右拍攝位置進行測試,建議按照測試步驟重新錄制航線。與原始照片水平方向相同,垂直方向偏移RTK 定位高程誤差通常會大于平面誤差,故此類問題較為常見。對比照片通常呈現同一垂直方向的偏移。對于此類問題,可重新標定機場 RTK,或者手動標定,保持 RTK 平面坐標不變,手動調整高程位置,調整建議在 10c
31、m 左右,調整完畢后重新執行航線并對比照片,按照該方法調試,通常 3 次內就可完成高程誤差校準。-27-b)測試步驟:i.“準備工作:檢查并確認機場運行模式設置為“計劃”。通過計劃庫創建一個單次定時任務,時間設置為當前時間向后延3小時。該操作可確保3小時內無人機降落都會開啟100%充電模式?!眎i.確保無人機電量在 90%以上(模擬真實作業時常用起飛電量)。iii.按照“起飛降落測試”操作方法,執行“起飛降落測試”航線。iV.待無人機起飛后,通過遙控器 B 控操作,奪取無人機控制權并保持無人機懸停直至剩余電量在 20%左右。待到達該電量時,手動操作無人機降落至機場旁邊的平地上。v.無人機降落后
32、,迅速拿起并放回機場,通過大疆司空 2 遠程操作,閉合推桿,關閉艙蓋并開啟充電。vi.記錄無人機從未充電到開始充電的等待時間。vii.開始充電后,記錄電量從 20%充至 90%的時間,記錄電量從 20%充至100%的時間。c)測試過程重點觀察內容:i.在 25 環境溫度時,無人機放置回機場后應立即開啟充電。開啟充電后,在 25 環境溫度下,通常 30 分鐘內可充至 90%電量,50 分鐘內可充至 100%電量。ii.開啟充電后,在25環境溫度下,通常30分鐘內可充至90%電量,50分鐘內可充至100%電量。-28-完成所有前期準備和測試驗證工作后,本章節將說明如何使用大疆機場生成航線和下發電力
33、巡檢相關任務。在航線生成部分,主要教學如何生成大疆機場可執行的航線文件,包含新生成文件及老航線轉換導入部分。下發電力巡檢任務包含任務計劃設置、執行策略建議等部分,為電力巡檢用戶提供一種較為高效的解決方案思路。本章節需要準備的產品 經緯 M30 系列無人機(包含配套的電池,遙控器等),也可使用機場里的無人機 網絡 RTK 服務賬號(需與標定機場 RTK 時使用相同的供應商)大疆司空 2 一臺高性能電腦(建議帶獨立顯卡)USB Type-C 線 Micro SD(TF)卡航線規劃與執行071.航線文件生成生成航線文件有三種方式,分別為:通過 Pilot 2 App 在線任務錄制功能手動采集航線,通
34、過航線編輯器基于模型生成航線,通過過往老航線導入。a)通過在線任務錄制生成新航線(詳細教程可參考精準復拍 2.0 教程)i.在遙控器中點擊航線,選擇航點飛行,創建在線任務錄制任務(選中開啟精準復拍)。-29-ii.確認網絡 RTK 已連接后手動操控無人機,按手動巡檢方式,依次拍攝巡檢目標位置,錄制航線。推薦先在起飛點正上方錄制出發點,再進入巡檢區域。iii.考慮到機場無人值守作業特性,推薦使用變焦相機并與桿塔保持相對安全距離,若使用變焦相機,則變焦倍數應控制在 5-16x 范圍,以保證采用無損放大拍照,提高拍照質量。拍照時,應將巡檢目標放入目標物預選框以實現精準復拍功能。iv.點擊拍照即可錄制
35、無人機位置、偏航角、云臺角度、變焦倍數。以此類推,完成所有巡檢航點的錄制工作,錄制完最后一個巡檢航點后,可以將無人機稍遠離桿塔并記錄一個航點作為“退出點”。這樣當機場實際作業時,無人機返航前均會先前往安全空曠的位置再升空返航,進一步提升安全。-30-v.完成所有點位錄制后,保存航線并檢查巡檢目標是否均在預選框內,必要時進行適當框選調整。vi.完成后,可直接通過遙控器將航線上傳至大疆司空 2(需登陸對應組織的賬號)或通過遙控器導出航線 KMZ 文件,后續手動導入云管理平臺。b)通過航線編輯器基于模型生成航線:i.該小節采用大疆司空 2 航線編輯器進行教學,您也可以使用大疆智圖精細化巡檢功能生成巡
36、檢航線并手動導入云管理平臺(大疆智圖版本需不低于 3.6.0)。ii.在航線編輯開始前,請先確保所需規劃的模型(桿塔線路、變電站等)已經導入至大疆司空 2 中并加載到項目中(模型庫導入操作可參考大疆司空 2 用戶手冊第 22 頁“模型庫”章節,推薦導入通過大疆智圖生成的模型成果)。iii.點擊大疆司空 2 創建航線任務,進入航線編輯界面后左側會顯示許多全局參數設置供用戶調整,這里用戶可參考下方表格以便于檢查每個參數設置是否正確。參數類別建議設置參數負載設置(照片存儲類型)基于巡檢作業類型選擇起飛點設置選擇大疆機場為起飛點傾斜爬升至起始點關閉安全起飛高度基于現場環境,建議不低于 40 米高度模式
37、絕對高度海拔高度 EGM96結合機場所處海拔高度,大約增加 30 米左右即可海拔高度 WGS84設置完海拔高度 EGM96 后會自動換算,無需用戶單獨設置飛行速度基于現場環境,桿塔建議設置 12 米/秒,變電站建議設置 5 米/秒飛行器偏航角模式沿航線方向航點間云臺俯仰角控制模式依照每個航點設置航點類型直線飛行,飛行器到點停完成動作自動返航-31-iv.在進入“第一視角”之前,需要先添加航點以確定無人機飛行位置。頁面右上角,點擊如下圖箭頭所示的添加航點圖標以激活打點模式,激活狀態下,圖標會有藍框提示。v.在模型 3D 瀏覽視角下,鼠標點擊模型上選擇的點,其實是航點在垂直方向上的投影位置,會根據
38、航高自動得出航點在空中的位置。若調整高度,則可按住 ALT 上下拖拽以改變。選擇待編輯的航點,并點擊航點上方的圖標,進入第一視角模式。vi.第一次使用“第一視角”時,軟件會自動彈出教學提示以說明每個功能用途(如下圖)。-32-vii.通過操作鼠標滾輪縮放整體頁面,按住左鍵拖動可旋轉模型視角。在頁面下方飛行器與云臺姿態球中,可以切換云臺與無人機的 yaw 鎖定/自由模式。此處推薦使用鎖定模式(默認)以避免拍攝到無人機機臂從而影響成像質量。在頁面中間 WIDE 框代表無人機廣角相機的視場,右上角 ZOOM 框代表變焦相機的視場。通過調整 ZOOM 框左側的變焦標尺,可以放大變焦鏡頭畫面。經緯 M3
39、0 系列光學變焦范圍為 5-16 倍,因此變焦范圍建議設置在此區間內以保證最佳效果。-33-viii.在調整完角度、放大倍數等參數后。用戶可以編輯修改右上方的照片命名。恰當的命名可以在后期照片整理時更容易歸納分類拍攝的目標。此外,照片命名上方還有照片存儲類型供選擇,對于需要拍攝設備全景時(即廣角照片),用戶可以按需選擇要保存的照片類型。注意,請避免全部選擇,以免占用額外的照片存儲空間和整理規劃時間。ix.完成當前航點所有拍照動作設置后,記得點擊頁面左上角保存圖標,再退出第一視角航線模式。退出第一視角模式后,在航線整體預覽下,可以看到當前航點所有拍照的黃色錐形視角預覽,在航點動作列表里,識別為“
40、定向拍照”,代表這是第一視角方式規劃得到的。重復上述步驟,直到完成所有的航線點位規劃工作,并保存航線任務。c)通過轉換過往航線至大疆機場使用:i.過往航線需為 KML 格式且能被 DJI Pilot 2 App 識別,若使用 JSON 或其他航線格式文件,請先轉換到 KML 或按照大疆 WPML航線轉換格式,直接轉換為大疆機場可識別的 KMZ 文件格式。ii.將過往航線通過 Type C 線或 Micro SD 卡導入至遙控器中。在遙控器里點擊航線,選擇 KMZ 導入,導入待轉換的航線。iii.打開剛導入的航線,選擇編輯,在屏幕右側將機型切換為經緯 M30 或 M30T。編輯完成后,點擊保存。
41、-34-iv.完成后,可直接通過遙控器將航線上傳至大疆司空 2(需登陸對應組織的賬號)或通過遙控器導出航線 KMZ 文件,后續手動導入云管理平臺。注意:該方法無法保證適合所有舊航線轉換。此外,考慮到不同無人機尺寸有差異且傳統自主飛行航線和機場無人值守航線規劃邏輯也有一定不同,故該方法存在一定安全隱患。在前期測試中,舊精靈 4 RTK 和御 2 行業進階版航線可導入并執行。請用戶務必驗證航線安全后,再做實際工作使用。2.巡檢航線任務執行航線執行在策略上分為立即、單次定時和重復定時三種方式。三種策略操作上相似,請按照實際巡檢計劃要求,定制合理的策略。立即任務:下發任務后立即執行,無需等待。單次定時
42、:設置一個單次定時任務,在指定日期和指定時間時執行對應的航線任務。-35-重復定時:在單次定時的基礎上,可以創建重復定時任務,重復定時任務支持選擇執行時段、時間、重復頻率和重復規則。用戶可以基于月、周、天等靈活設置,滿足各種復雜計劃任務需求。詳細操作方法:i.點擊大疆司空 2 屏幕左側的計劃庫圖標(重復定時可設置多種執行規則)(單次定時可預設日期和時間)-36-ii.點擊上方的“新建計劃”,可以創建機場執行任務,此處以立即執行的航線任務進行教學概述。iii.點擊新建計劃后,左側編輯計劃名稱,推薦按照任務項目名稱進行,例如:可命名“XX線-XX塔巡檢”iv.設置好計劃名稱后,接下來需要選擇無人機
43、機場執行的航線任務。在執行航線選項中,點擊藍色的“選擇航線”,即可彈出可執行的航線任務,如下圖所示。本示例選擇“大疆線-001”,點擊航線任務名稱即可。備注:首次通過大疆機場執行該航線時,務必用 B 控實時監控,必要時搶奪控制權,確保飛行安全。-37-v.選擇航線后,接來下選擇執行設備,點擊“選擇設備”,單擊選擇需要執行的機場即可。若部署多臺機場,則需注意選擇對應執行航線的機場設備。vi.選擇設備后,最后檢查任務策略和失控動作。本示例是立即實行任務,故任務策略選擇“立即”即可。相對機場返航高度請按照周圍遮擋物高度進行設置,失控動作建議選擇“執行”,繼續執行是指當任務執行過程中出現信號斷聯情況時
44、,無人機仍可沿航線繼續飛行。大疆機場支持 RTK 精度保持功能,在圖傳斷聯 10 分鐘內,仍可保持 RTK 定位精度。在電力巡檢實際工作中,部分場景(如:降落高度拍攝塔基、塔號牌等)可能會存在短暫的信號不穩或斷聯情況,依托于 RTK 精度保持功能,這類情況可繼續執行航線,無需觸發返航操作。-38-vii.下發任務后,可以點擊團隊圖標 返回主頁面,點擊 打開設備詳情后可查看機場監控或無人機實時畫面信息。viii.點擊“媒體庫”圖標,可以根據航線任務查看無人機拍攝的照片或視頻信息。-39-ix.若創建的是單次或重復定時任務,用戶可在計劃庫菜單欄看到計劃執行欄目。如下圖所示,若已可以看到計劃執行列表
45、,列表左側顯示具體執行時間,“執行狀態”則顯示該計劃是否已經執行。用戶可以根據計劃列表了解當前機場任務狀態信息及所執行的航線任務。-40-備注:航線下發時關鍵參數檢查參數建議設置計劃名稱按照作業類型自定義命名任務策略基于類型選擇“立即”、“單次定時”、“重復定時”相對機場返航高度基于周圍障礙物高度,通常需 50 米航線飛行中失聯推薦選擇“繼續執行”-41-若用戶需要將大疆機場接入用戶內網或專網平臺,需要通過大疆上云 API 云開發,自行開發大疆機場云管理平臺并滿足實際電力業務需求,上文所提及的絕大多數功能均可通過上云 API 模塊化開發,從而滿足業務和信息安全需求。系統對接調試081.大疆機場
46、內網接入鏈路圖2.大疆機場通訊傳輸方式介紹大疆機場支持大疆上云 API 服務,充分考慮機場私有化部署需求。目前主要通過以下拓撲方式接入內網。大疆機場與經緯 M30 系列機場版同步正向設計開發,高度集成。大疆機場內部內置 RTK 基站、圖傳模塊、微氣象站等系統。通訊方式有三種主要情況,分別為:通過上云 API 服務,機場相關功能包括但不限于:任務下發,私有化媒體管理,遠程調試,設備上下線監控,無人機狀態信息,機場狀態信息等均可通過 API 接口推送至后端私有化管理平臺上。通過上云 API 服務私有化開發,有以下兩個主要優勢:1)用戶不必太多關心機場底層邏輯:無人機機場管理主要涉及媒體及狀態數據向
47、后端推送,及前端巡檢指令下發兩部分為主,上云 API 則充分包含兩部分內容。用戶可將機場看作一個物模型(機場為網關設備),僅需獲取業務所關心的數據即可。2)可方便與后端管理平臺對接:機場管理數據及任務相對簡單,通過上云 API 開發,可將機場數據統一推送至隔離網關做信息隔離,通過隔離裝置保障內網數據安全。目前主要的內網接入手段是采用信息安全隔離平臺方式。內網系統隔離網關內網/專線內網/專線內網/專線私有化圖傳協議AES-256 加密大疆機場無人機安全接入平臺-42-大內容 間距3級 內容1)在下發巡檢任務時:云端系統下發指令到達大疆機場,大疆機場接收指令后將對應航線任務上傳至無人機,無人機即可
48、起飛。2)任務執行過程中:無人機與機場保持實時通訊,可將無人機實時位置,飛行狀態,直播畫面等信息回傳給機場側,機場通過私有化網絡將相關信息推送至后端管理平臺。3)無人機返回機場后:無人機會開啟照片及視頻回傳功能,通過無線圖傳將巡檢任務中拍攝的照片及視頻信息推送給機場設備,機場接收后向后端管理平臺推送,推送完畢后無人機及機場會格式化清空相關數據。備注:無人機本身不與后端管理平臺直接對接,所有數據均需通過大疆機場,用戶可把大疆機場看做一個網關設備或“物模型”。數據流:-43-1)第一批功能:功能描述功能完成標準通過 Pilot 可以正常完成機場部署,并配置好第三方云。1.在 Pilot 中配置好機
49、場,成功配置完成第三方云,如下圖所示:機場上線、下線1.完成機場首次部署配置后,重新關閉、開啟機場,第三方云端可以收到機場上線的事件,并打印相應 log 或者在特定界面顯示該信息。2.機場連接的飛機開機后,第三方云端可以收到飛機上線的事件,并打印相應 log 或者在特定界面顯示該信息。3.再次關閉飛機,第三方云端可以收到飛機下線的事件,并打印相應 log 或者在特定界面顯示該信息。3.開發順序建議用戶實際開發過程中,推薦按照以下順序步驟開發,下表提供了開發順序批次和功能完成標準建議。通過這些功能開發,可有效熟悉大疆上云API架構。完成基礎開發后,結合業務需求,進一步開發適配更多更能,詳細文檔可
50、登陸大疆上云API網站查看。-44-3)第三批功能:2)第二批功能:功能描述功能完成標準完成航線存儲、下發功能1.可以把 Pilot 導出的 KMZ 航線文件存儲到 u 盤/或其他存儲介質,然后通過 web 瀏覽器,把 KMZ 航線文件上傳到云端服務器。2.可在 web 端,選擇云端存儲不同的航線文件,通過上云 API 接口下發 KMZ 航線文件到飛機。航線執行、航線執行進度上報等功能1.可以 web 界面觸發“執行航線飛行”,2.可以在模擬器中看到飛機的飛行狀態,同時可以在第三方云的前端界面中展示。飛行狀態必須包含:(1)成功開始執行航線飛行(2)當前執行到的航點 index。(3)整體航線
51、任務執行進度百分比。(4)執行完成提示。功能描述功能完成標準飛機 OSD 數據推送到第三方云1.機場開機并成功連接飛機后,第三方云端可以收到定頻的飛機OSD信息推送(如飛機剩余電量),并打印相應log或者在特定界面顯示該信息。2.機場連接的飛機在模擬器中起飛后,第三方云端可以收到相應的姿態、速度等 OSD 推送,并打印相應 log 或者在特定界面顯示該信息完成飛機顯示界面(實時顯示飛機姿態、位置)1.界面中可以展示地圖信息,可在地圖中顯示當前飛機的位置(GPS 位置)同時可以顯示飛機當前相對起飛點的高度、當前水平速度、垂直速度、距離起飛點的垂直距離等數據2.界面中可以展示當前飛機云臺姿態。(r
52、oll,yaw,pitch)-45-5)第五批功能:功能描述功能完成標準完成直播功能(RTMP、聲網)1.可通過斗魚測試平臺,收到機場推送的 RTMP 直播視頻,直播視頻源可以選擇 M30 飛機,或者機場攝像頭。2.可通過聲網測試平臺,收到機場推送的直播視頻,直播視頻源可以選擇 M30 飛機,或者機場攝像頭。3.可以通過 PotPlayer 或者恒星播放器等軟件測試,RTSP 格式機場直播功能,直播視頻源可以選擇 M30 飛機,或者機場攝像頭。4.驗收視頻中需包含不同的視頻源(飛機 or 機場攝像頭)開啟直播、設置直播清晰度、關閉直播,等操作動作。4)第四批功能:功能描述功能完成標準完成“多媒
53、體資料展示頁面”可以通過 web 展示云端存儲的多媒體資源,包括照片和視頻兩類,照片可以查看縮略圖、查看源圖、下載原圖、展示 Exif 信息,視頻可以播放、暫停。完成多媒體資料上傳功能航線執行完成后,飛機返航到機場,此時自動觸發機場上傳所連接飛機的視頻或圖片,云端接收完文件后,通過 web 界面可以刷新出最新接收的文件。-46-附錄附錄1:機場相關模塊說明機場外觀:艙蓋內部:使用三角鑰匙逆時針旋轉,擰松停機坪兩顆三角螺栓;握住停機坪邊緣,抬起至撐桿穩定撐住可查看下艙部件。-47-附錄2:施工操作安全注意事項大疆機場的安裝、調試、維護、故障處理和維修必須由符合當地規范的 DJI 授權技術人員完成
54、。負責安裝維護設備的人員,必須先經嚴格培訓,了解各種安全注意事項,掌握正確的操作方法。能 清楚設備安裝、操作、維護過程中潛在的各種危險來源并了解處置方案。涉及強電操作需具備應急管理部頒發的低壓電工特種作業操作證。涉及高處作業需具備應急管理部頒發的高空作業特種作業操作證。涉及焊接作業需具備應急管理部頒發的焊接作業特種作業操作證。嚴禁在雷雨、降雪、六級以上大風等惡劣天氣下安裝、調試、維護設備(包括但不限于搬運設備、安裝設備、連接線纜、室外高空作業等)。安裝、操作和維護必須按照指導書的步驟順序來進行。嚴禁佩戴手表、戒指、項鏈等金屬易導電物體安裝、操作和維護設備,以免被電擊灼傷接觸任何導體表面或端子之
55、前應測量接觸點的電壓,確認無電擊危險,安裝過程嚴禁帶電操作。設備需妥善接地,安裝設備時,必須首先安裝保護地線,再安裝其他線纜;拆除設備時,必須先拆除其他線纜,最后拆除保護地線,禁止在未安裝接地導體時操作設備。禁止破壞接地導體。設備應永久性的接到保護地。設備上電前,應檢查設備的電氣連接,確保設備已可靠接地。安裝、拆除電源線之前,必須先斷開上級電源開關,并用萬用表測試輸入端口交流電壓為 0V。使用工具手柄需進行絕緣處理,或使用絕緣工具,避免觸電。-48-如果發生火災,應撤離建筑物或設備區域并按下火警警鈴,或者撥打火警電話。任何情況下,嚴禁再次進入燃燒的建筑物內。搬運重物時,應做好承重的準備,避免被重物壓傷或扭傷。采用吊裝方式時應注意人身安全。使用電動工具請注意避免人身傷害。鉆孔時應佩戴護目鏡,以免飛濺的金屬屑傷到眼睛。鉆孔時應佩戴保護手套。機場設備在運行時請注意遠離,避免被運動機構夾傷。安裝、維修過程必須使用專用的個人防護用具,如佩戴安全帽、戴護目鏡、戴絕緣手套、穿絕緣鞋等。必要時請為設備安裝防護圍欄。-49-附錄3:大疆機場通信介紹大疆機場通信介紹:“天-地-云”的通信邏輯-50-51-在微信上關注我們如何判斷大疆機場的4G增強圖傳是否生效?-52-在微信上關注我們聯系電話400-700-0303行業應用郵箱地址廣東省深圳市南山區西麗創科路轉興科路 大疆天空之城郵編:518000