智巡天眼——铁路无人值守智能巡检无人机系统领航者

我国京沪线铁路沿线道路异常情况频发，人工巡检效率低且服务寿命长，导致频繁病害。根据《交通强国建设纲要》的要求，为了提高铁路巡检效率和安全性，本项目设计并实现了一套高精度自动规划无人机航线系统。该系统不仅符合国内铁路安全需求，还积极响应“一带一路”倡议，通过技术创新，为沿线国家提供先进的铁路巡检解决方案，促进区域经济合作与发展。

这一系统的应用不仅有助于提高我国铁路巡检的效率和安全性，同时也为“一带一路”沿线国家的基础设施建设提供了技术支持，推动了区域内经济的互联互通与共同发展。

项目针对的痛点主要包括全流程自主化技术突破难、多场景高质图像采集难和不同故障下智能检测难。整体解决方案是一套多平台全自主多场景边云协同综合方案，核心技术包括全自主飞控、边缘端多场景高质量图像数据采集和云端多场景高精度缺陷故障检测。全自主飞控方面，通过特征提取与匹配、三维地图重建和语义分析，动态建模和轨迹生成，以及数据融合和传感器集成，动态飞行控制算法，实现了多机联飞、安全飞控、精准复拍、自动巡检、智能分析和自动识别预警等功能。边缘端多场景高质量图像数据采集方面，构建了铁路多样化目标的强泛化视觉捕获模型，实现了大变焦比下1cm目标高清稳像捕获准确率>98%，并实现了对工电供多专业的自主化并行巡检。云端多场景高精度缺陷故障检测方面，涵盖了70余条工/电/供/环常见监测对象结构，实现了42种常见缺陷的高精度辨识，1cm以上缺陷辨识准确率>90%。

产品作用流程包括通过综合服务平台子系统进行巡检计划和工单的制定管理并下发航线到飞行管理平台子系统。无人机在接收到航线命令后自主完成数据采集任务，并将数据存储在数据采集服务器节点。综合服务平台子系统进一步回传数据并向算法调度平台子系统发送算法分析请求，最终辅助相关人员进行缺陷审核、缺陷复核、报表生成和现场维护。

项目已成功应用于京沪高铁济南铁路局段，在最繁忙的高速铁路线路完成了首个高铁巡检无人机系统建设和应用，验证了高安全性和自主性。项目在黄河特大桥北岸至西渴马1号隧道线路长度60公里的典型应用区段进行飞行试验3050架次，总计飞行时间60500分钟，发现疑似病害104处，构建了超过200万张图像数据和2万张缺陷图像。

项目已获得7项专利，发表了1篇中文核心期刊论文，并多次获得国交科赛等国家级、奖项，得到了业内权威专家的认可，项目及负责人多次被媒体报道。