[发明专利]一种多传感器协同的无人机公路桥梁形变检测方法及系统

摘要

本发明提供一种多传感器协同的无人机公路桥梁形变检测方法及系统，包括无人机模块和桥梁形变检测工作站模块。无人机模块主要由无人机和检测桥梁形变的多传感器组成。桥梁形变检测工作站模块由地面控制中心移动端和桥梁形变检测工作站模块两部分组成。桥梁检测人员设置无人机的作业模式。无人机通过搭载的传感器获取桥梁检测的数据并传回地面移动工作站,采集的数据通过桥梁形变检测数据管理系统进行存储、管理、处理、分析、可视化，另外可利用系统中桥梁风险评估模型进行桥梁风险评估，并建立桥梁健康档案。本发明具有自动化、智能化程度高、作业效率高、安全系数高、实施成本低等特点，在公路桥梁的形变检测方面具有广阔的应用前景。

主权项

1.一种多传感器协同的无人机公路桥梁形变检测方法及系统，其特征在于，该多传感器协同的无人机公路桥梁形变检测方法及系统包括用于检测公路桥梁形变、桥梁底板裂缝、破损的无人机平台模块（Ⅰ）、桥梁形变检测工作站模块（Ⅱ）；所述的用于检测公路桥梁形变和桥梁底板裂缝的多传感器协同的无人机模块（Ⅰ）包括，采集桥梁形变检测数据的传感器平台（11）、支撑无人机飞行的动力系统（12）、用于接收地面控制中心移动端（21）指令、实时传输无人机采集数据的数传和接收模块（13）、无人机机载控制模块（14）、无人机机身（15）；所述的桥梁形变检测工作站模块（Ⅱ）包括，地面控制中心移动端（21）和桥梁形变检测中心（22）；所述的采集桥梁形变检测数据的传感器平台（11）搭载的传感器包括，激光三维扫描仪（111）、微型GPS接收机（112）、激光测距传感器（113）、小型照明装置（114）、红外传感器（115）、高清摄影测量相机（116）、陀螺姿态仪（117）、风速传感器（118）、智能报警传感器（119）、地质雷达（1110）、激光雷达（LiDAR）（1111）、惯性测量单元IMU（1112）、小型机载SAR传感器（1113）；所述的支撑无人机飞行的动力系统（12）包括，电机（121）、桨叶（122）、电池（123）、备用电池（124）；所述的用于接收地面控制中心移动端（21）指令和实时传输无人机采集数据的数传和接收模块（13）包括，信号中心（131）、收发信号天线（132）；所述的地面控制中心移动端（21）包括，桥梁检测工作人员（211）、无人机公路桥梁形变检测管理系统（212）、数传电台（213）、GPS接收机（214）、GPS信号发射天线（215）、电瓶（216）、移动桥梁检测车（217）、移动办公电脑（218）、无人机手持遥控器（219）、GPS‑RTK外挂电台（2110）、高倍望远镜（2111）；所述的桥梁形变检测中心（22）包括，无人机公路桥梁形变检测管理系统（221）和桥梁形变检测中心工作人员（222）；所述的无人机公路桥梁形变检测管理系统（221）包括，无人机搭载传感器采集数据的导入（2211）、无人机搭载传感器采集数据的存储（2212）、无人机搭载传感器采集数据的预处理（2213）、无人机搭载传感器采集数据的处理（2214）、桥梁模型的构建（2215）、SAR传感器数据的处理（2216）、桥梁桥面形变分析提取（2217）、桥梁底板形变数据的处理（2218）、桥面底板裂缝的识别（2219）、无人机公路桥梁形变检测管理系统工作人员（22110）、桥梁风险评估模型（22111）、桥梁风险评估（22112）、桥梁健康档案管理（22113）、桥梁检测报告的生成（22114）、多传感器的专题数据库（22115）、传感器采集数据的备份（22116）、各类传感器形变检测数据的相互协同验证（22117）、形变检测数据的可视化（22118）。