地震、洪涝、泥石流等灾害发生后,救援与灾后核查往往需要在短时间内获取受灾区域影像、地形以及道路、桥梁和水文等信息。但灾害现场可能面临道路中断、通信不畅、供电受限及复杂气象条件等问题,无人机不仅需要具备相应的环境适应能力,还需要根据任务需求完成数据采集,并为后续灾情评估提供有效的数据成果。
不同应急任务对无人机的要求并不相同。重点区域侦察、人员搜索和水文巡测,需要兼顾悬停能力与任务载荷适配;大范围灾后地形核查、正射影像采集和实景三维建模,则更关注航时、单架次覆盖效率及测绘成果获取能力。因此,应急救援无人机选型需要结合任务类型、作业范围、载荷需求和现场保障条件综合判断。
针对这些需求,华测导航提供行者X500多旋翼无人机,以及P60、P330 Pro两款垂直起降固定翼无人机。三款机型在平台结构、载荷能力和作业方式上各有侧重,下面从任务匹配、机型特点和实际应用出发,梳理不同应急场景下的选型思路。
华测导航的应急救援无人机涵盖多旋翼与垂直起降固定翼两类平台,能够适配重点区域侦察、水文巡测、灾后地形核查及大面积测绘等不同任务。选型时,可以先根据作业目标、覆盖范围和所需成果确定候选机型,再结合载荷配置、续航能力及现场作业条件进一步判断。
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从任务特点来看,行者X500适合需要灵活部署、悬停作业或更换不同任务载荷的场景;P60侧重大载重、长航时的灾后地形核查,P330 Pro机身较为紧凑,适合大面积正射影像采集与实景三维建模。三款机型均可垂直起降,无需跑道。
两类平台可以配合使用。作业顺序按当次任务确定:需要先掌握整体受灾情况时,可以先安排固定翼完成大范围采集,再针对异常区域用多旋翼做精细侦察;需要在早期确认重点区域情况时,则可以先起飞多旋翼。
华测导航自研的行者X500行业无人机是一款多旋翼飞行平台,最大载重5kg,空载最长飞行时间58min,搭载AA6激光扫描系统时可飞行50min[1],对称电机轴距1000mm。
部署与环境适应。 灾后现场的起飞条件通常不理想。行者X500的展开和撤收时间均在2min以内,运输箱尺寸792×520×313mm,可由车辆直接运至作业点。平台具备IP55防护等级,支持中雨作业,工作温度范围为-20℃至50℃,最大飞行海拔7000m,可用于高原和高寒地区的作业[2]。
飞行安全。 平台配备前向毫米波避障雷达,障碍物感知范围80米,可识别树木、高楼、信号塔等目标;GNSS、IMU和飞控等关键器件采用冗余设计,双GNSS提供厘米级定位与POS数据,RTK固定解状态下水平定位精度为1cm±1ppm。图传采用MIMO双天线与SDR技术,最大传输距离20km。
随救援队伍机动。 行者X500采用vSLAM视觉定位,在固定起降点可实现厘米级精准降落;在车辆、船舶等移动场景下,配合Mark板可通过高频图像捕获计算完成降落。
挂载扩展能力
行者X500最多可同时挂载三个载荷。平台支持华测相机和激光扫描系统,第三方载荷通过开放SDK接口接入。
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| | 在指定水域完成远程取水和水体采样 | 为水质检测、环境监测和生态保护提供水样 |
| | 为无人机持续供电,支持长时间滞空 | 配合适配的相机、照明等载荷开展现场持续监控和定点照明 |
| | 向人员难以到达区域投放物资 | |
| 喊话器与照明灯 | 空中喊话、照明、警示及人员引导 | 现场指挥引导、夜间搜救、公共管理 |
大范围灾后测绘需要在有限时间内完成地形与影像采集。选择P60还是P330 Pro,应先区分任务侧重:需要搭载激光扫描系统获取地形点云,并兼顾影像采集时,可考虑P60;以大面积正射影像和实景三维成果为主,同时关注机身尺寸与单架次覆盖面积时,可考虑P330 Pro。
P60:兼顾激光点云与影像采集
P60是华测导航研发的大载重垂直起降固定翼无人机,翼展4.2m,最大起飞重量24.8kg,挂载3kg时最大续航时间120min,最大飞行海拔6500m,巡航速度19m/s,定位精度为水平±1cm+1ppm、垂直±2cm+1ppm。平台支持仿地飞行,展开和撤收时间均在10min以内,包装箱尺寸1.66×0.96×0.55m,普通SUV即可装载。
P60可与自研载荷集成使用。搭载AA15激光扫描系统时,可穿透植被冠层获取地面点数据;搭配C5正射相机,一次飞行可同时获取激光点云与影像数据,再通过点云影像融合建模算法完成建模,无需像控点。
P330 Pro:大面积影像测绘
P330 Pro是纯电动垂直起降固定翼无人机,以“高精度、免像控、长航时、多载荷、易操控”为设计理念。其翼展2.53m、机身长1.21m,最大起飞重量14kg,最大载荷2kg,最大续航时间160min,挂载正射相机时单架次最大作业面积30km²,机身内置100Hz高频差分模块,可支持大面积1:500免像控作业。
两款机型的航时参数对应的载荷条件不同,不能仅凭120min和160min判断实际任务效率。选型时还应结合目标载荷、测区地形、航线和成果要求比较。
断网时的数据采集与PPK后处理
灾后现场公网中断、无法获取网络RTK差分数据时,对于支持PPK后处理的机载测量系统,可在飞行过程中将GNSS原始观测数据记录在本地。作业结束并具备联网条件后,下载与测区及作业时段对应的华测云基站参考数据,与机载原始观测数据进行本地差分解算,为后续航测成果处理提供高精度定位数据。这一流程不依赖飞行期间的实时差分链路,无需上传机载原始观测数据进行云端解算;在云基站服务覆盖且同期参考数据可用的条件下,也无需在灾区现场另行架设基准站。
断电时的电池轮换与充电
现场电力中断时,需要把电池轮换和充电方式一并纳入作业安排,可根据条件配备发电机或使用具备外放电功能的车辆。广西抗洪作业中,团队采用车载外放电为电池轮换充电,以支持连续采集。
行者X500使用B10智能飞行电池,支持热替换;B10智能充电箱可放置6块电池,从20%充至90%约需40分钟。电池数量应结合载荷、环境温度、单架次时长和充电周转时间安排,并留出余量。
西藏吉隆“8·26”泥石流灾害。 灾害发生后,灾区山高谷深,泥石流影响区域还存在滑坡、落石和堰塞湖变化等次生灾害风险。华测导航技术团队配合中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所,使用P60无人机挂载激光雷达获取G216国道核心受灾区及东林藏布上游河道的地形地貌数据,完成受灾区域三维点云数据处理,并据此获取河道水位高程、断面宽度等参数。同期,团队配合水利部长江水利委员会上游局开展水文应急监测,利用行者X500无人机搭载CF01测流雷达,从空中巡测堰塞湖出流与河流汇合后的表面流速。技术人员把三维地形数据与流速、水位信息结合,用于提高灾区水情分析的准确性。
广西抗洪抢险。 台风引发广西持续强降雨后,横州市六蓝水库发生漫坝溃口,郁江流域出现近年最大洪水。灾中抢险阶段,行者X500搭载AA10激光雷达完成水库三维数据采集与DOM成果输出,为灾损评估提供数据;空哨AR10P融合激光雷达、热红外与可见光,用于堤防管涌渗漏的夜间巡查。灾后核查阶段,受灾区域超过160平方公里,作业时间只有四天,现场同时面临断网、断电和高温条件。测量团队采用P60固定翼无人机搭配AA15激光航测系统和C5正射相机,机载GNSS在现场无公网条件下持续记录原始观测数据,后续联网下载对应作业时段的华测云基站参考数据,在本地完成PPK事后解算,为激光航测成果处理提供高精度定位数据;电池则用车载外放电轮换充电,最终完成横州地区166.381平方公里数据采集。生成的高精度点云与正射影像用于分析受灾面积、评估灾情和计算淤泥方量。
除了看产品参数,选型时还需要核对几项与现场使用直接相关的信息。
平台与载荷的适配关系。 需要确认目标载荷能否安装在该平台上、接口是否匹配、重量是否在载重范围内。以行者X500为例,华测相机和激光扫描系统为平台支持的类型,第三方载荷需基于华测SDK适配开发。
断网条件下的作业方式。 需要了解实时差分链路中断后,平台依靠什么方式完成定位与数据解算——是转入事后差分解算,还是依赖其他改正数据源;是否需要现场额外架设基准站;以及解算在机上完成还是在后处理阶段完成。
成果能否直接用于后续工作。 点云、正射影像、DEM等成果需要能被清淤排涝、重建规划和风险评估直接使用。选型时可以用一份典型任务数据走完采集到成果的流程,确认数据处理链路在现场条件下能够走通。
电池与现场补给。 需要确认单次作业的续航时间、按任务需要携带的电池数量,以及断电现场如何为电池充电。续航时间与载荷重量、环境温度有关,配置时应留出余量。
同类任务的作业记录与售后安排。 应急救援的现场条件差异很大,可以参考厂商在同类灾情中的作业记录。备机调配和售后响应也值得核对——灾害救援时间紧,设备故障时的替换速度会影响整个作业窗口。
1. 一次飞行需要同时完成侦察和喊话,行者X500能否组合挂载?
最多可同时挂载三个载荷。例如同时携带四光相机和喊话器,一次飞行可以完成侦察与现场喊话;也可以按下置、上置或上下组合的方式分配重量。具体组合受载重、安装方式与供电条件限制。
2. 同一任务需要大范围核查和重点区域侦察,是否必须只选一种平台?
可以配合使用。大范围点云或影像采集可由P60、P330 Pro承担,需要悬停观察、人员搜索或水面流速巡测的区域可安排行者X500。先执行哪一项,应根据现场最紧迫的信息需求确定,并分别安排载荷、电池和数据处理。
3. 已完成PPK解算,是否就能直接交付点云、DEM或正射影像?
PPK解算提供高精度定位数据,后续仍需根据载荷类型完成激光点云处理或影像处理,生成所需成果。选型前应使用典型任务数据核对从采集、定位解算到成果生成的完整流程。
产品资料
· P60航测系统
· 应急测绘解决方案
注释
[1] 最长飞行时间在无风环境中、以约10m/s速度向前飞行至剩余0%电量测得,实际使用时间受飞行方式、配件、挂载载荷及环境影响;58min为空载数据,搭载AA10激光扫描系统时为50min。
[2] 防护等级在受控环境下测得,非永久标准,防护能力可能随产品磨损下降。


