目錄
城市低空安防趨勢
1. 警用無人機挑戰(zhàn)
1.1. 安全飛行挑戰(zhàn)
1.2. 自主飛行挑戰(zhàn)
1.3. 智慧飛行挑戰(zhàn)
1.4. 警用 掛載挑戰(zhàn)
2. 城市低空安防解決方案
2.1. 城市低空飛行器平臺
2.2. 警用無人機機載大腦
2.2.1. 遠程無線通訊
2.2.2. 視頻編碼及推流
2.2.3. 全向激光雷達點云
2.2.4. 增強避障機制
2.2.5. 雙重定位機制
2.2.6. 動態(tài)路徑規(guī)劃
2.2.7. 增強飛行機制
2.2.8. 增強邊緣AI
2.2.9. 增強飛行日志
2.3. 警用安全飛行策略
2.3.1. 正常飛行策略
2.3.2. 正常避障策略
2.3.3. 異常飛行策略
關(guān)于AIBOX-警用版的Q&A
巨視安防
從傳統(tǒng)視頻監(jiān)控到視頻AI大模型 n無人機第 一現(xiàn)場DFR-Drone as First Responders 使用無人機在緊急情況下提供快速現(xiàn)場服務(wù)，意味著無人機能夠完成第 一個到達目標地點并提供援助，避免了地面交通堵塞以及車輛無法到達的地方等狀況發(fā)生。 n交通事故重現(xiàn) 借助無人機的高精度定位、航空攝影和測繪，能更好地進行現(xiàn)場分析 n人群監(jiān)控 使用無人機進行人群監(jiān)控可以鳥瞰整個區(qū)域 n空中遠程監(jiān)視 無人機遠距離監(jiān)控人或感興趣的地方是一種非侵入式的觀察方式。配備高變焦攝像頭的無人機意味著無人機可以飛得很遠，依然能近距離觀察特定位置或人。與傳統(tǒng)地面監(jiān)控方式不同，無人機提供了靈活遠程不同位置和角度的監(jiān)控。此外基于紅外熱成像和毫米波雷達，無人機還可以發(fā)現(xiàn)建筑物內(nèi)的人員情況。 n搜索與救援 在發(fā)生大型火災(zāi)、搜救行動或火災(zāi)后評估，使用無人機能全面了解情況 以及確保消防隊安全。通過提供有關(guān)火災(zāi)蔓延和強度的實時信息，幫助急救人員監(jiān)測和控制火災(zāi)。同時實時檢查危險環(huán)境，減少救援人員傷害風(fēng)險。無人機能夠快速掃描大片土地，在尋找走失或失蹤人員時至關(guān)重要。配備熱成像攝像機可以發(fā)現(xiàn)走失或失蹤的人員。 無人機飛行安全永遠是第 一重要的，除了遵守相關(guān)的安全飛行法規(guī)，無人機自身技術(shù)保障也是安全飛行重要保證： l增強避障：包括低照度環(huán)境障礙物感知，高壓電線以及建筑玻璃幕墻避障 l通訊保障：低空無線通訊的保障，以及在地面人員密集情況的無線通訊保障機制 l安全飛行策略：根據(jù)公安、交警 l安全數(shù)據(jù)記錄：記錄飛行實時位置、姿態(tài)、速度、障礙物感知 l應(yīng)急處理：電池電量異常、突發(fā)天氣情況 如何在GNSS拒絕的場景 lGNSS拒絕場景：城市高樓導(dǎo)致GNSS信號失效 l衛(wèi)星定位信號被干擾：被地面惡意干擾 l遙控器信號被干擾：：被地面惡意干擾 l強磁干擾：附近有高壓線 出現(xiàn)以上情況 當(dāng)然并不是所有出現(xiàn)異常情況，激光雷達SLAM都有效 無人機機視頻及識別特點： 1.實時而非歷史：不同于地面相機 2.垂直及大角度：不同于地面相機，無人機視角多垂直或大角度 3.識別模型多樣性：地面相機一般依據(jù)場景固定識別模型 4.識別實時性要求：有些事件識別需要無人機在飛行中快速捕捉，比如事故現(xiàn)場等，需要無人機到達現(xiàn)場后，自動發(fā)現(xiàn)并引導(dǎo)無人機到達。 5.視頻實時認知：固定相機可以依據(jù)畫面的固定背景實現(xiàn)事件的判斷，如高速公路應(yīng)急車道占用，固定相機可通過劃區(qū)域識別 6.協(xié)同性要求：某些事件需要和無人機飛行以及負載控制聯(lián)動，類似電力線巡檢的事件檢測、車牌識別以及車輛跟蹤等。 整體的低空安防的智慧飛行解決方案包括無人機端、邊、云算力架構(gòu)及多模態(tài)大模型智慧飛行。無人機自身的智慧飛行指無人機通過自帶的算力，實現(xiàn)基于視頻邊緣AI，完成自主飛行過程中自動發(fā)現(xiàn)目標，并指導(dǎo)飛行同時執(zhí)行相關(guān)任務(wù)。 例如公安采用無人機發(fā)現(xiàn)罌粟花種植的情況，抵近目標并拍照回傳中心；高架交警采用無人機發(fā)現(xiàn)違法的大貨車 以高架交警大貨車違法處理為例，無人機基于邊緣AI算法實現(xiàn)大貨車目標檢測，根據(jù)無人機當(dāng)前位置和姿態(tài)、云臺的姿態(tài)以及目標到無人機的距離，計算出目標坐標，控制無人機實現(xiàn)目標實時跟蹤。無人機自動實現(xiàn)車牌的拍照 其他包括違法車牌識別、人員數(shù)量統(tǒng)計警用任務(wù)等場景 根據(jù)不同應(yīng)用場景和執(zhí)行任務(wù)的不同，需要警用無人機具備支持不同專業(yè)掛載的能力，可能需要類似以下掛載： l可見光、熱成像實時視頻采集 l毫米波雷達空中生命探測 l激光雷達現(xiàn)場三維測繪 l空中喊話器 l空中信息指示器 l空中拋投器 這些掛載涉及供電及數(shù)據(jù)通訊 城市低空安防相比城市地面安防，是一個更為復(fù)雜的系統(tǒng)工程 分成三個階段： 首先選擇安全可靠 第二階段是制定空中航線法規(guī)以及無人機準入法規(guī)：包括航線法規(guī) 第三階段基于警用無人機 大疆無人機M350是最 具安全可靠、高性價比的飛行器平臺 lM350 RTK飛機采用大疆領(lǐng)先的飛行控制系統(tǒng)和傳感器系統(tǒng) lM350 RTK最多可同時支持三個獨立的云臺。配備多個SDK擴展端口，可以滿足不同的擴展功能。機身配備了夜燈，以在夜間識別飛機，并配備了輔助燈，以協(xié)助視覺系統(tǒng)在夜間或低光條件下定位。 lM350 RTK采用ZENMUSETM L1/L2/P1 警用無人機機載大腦用途： l安全飛行增強：確保在各種情況下的安全飛行，減少炸機的概率 l自主飛行增強：減少手動飛行，確保指點或航線的自主飛行 l智慧飛行增強：邊緣AI能力，解決智慧飛行 AIBOX_Drone通過全國產(chǎn)化軟硬件嵌入式設(shè)備提供可靠遠程無線通訊、增強的避障感知、位置增強、動態(tài)規(guī)劃、邊緣AI等能力，解決低空安防面對的飛行挑戰(zhàn)。 大疆自帶的2.4G/5.8G雙頻無線通訊具備遠距離、點到點 AIBOX_Drone可以最 大支持3路獨立的無線通訊，可選擇5G或者1.4G任意運營商網(wǎng)絡(luò)。并且支持實時動態(tài)檢測每個無線通訊網(wǎng)絡(luò)信號質(zhì)量并MQTT上報，包括SINR、RSRP、RSSI、RSPQ、Cell ID等信息 AIBOX_Drone支持多卡選路及多卡聚合MPTCP功能 大疆FPV視頻流7-8Mbps且不支持碼流及分辨率的修改 AIBOX_Drone支持基于PSDK獲取無人機的FPV或負載視頻流 AIBOX_Drone視頻推流支持GB和ONVIF推流 AIBOX_Drone內(nèi)置水平360°垂直59°，20萬點/秒的激光雷達 盡管M350 RTK飛機采用了領(lǐng)先六向視覺系統(tǒng)和紅外傳感系統(tǒng)實現(xiàn)周圍環(huán)境感知 AIBOX_Drone在大疆無人機原有的避障保護機制上 大疆無人機僅支持GNSS定位和RTK精準定位，也只有在GNSS定位正常的情況，才能完成指點飛行或航線飛行。GNSS定位失效的情況，指點飛行或航線飛行將中止并等待手動飛行。 AIBOX_Drone支持GNSS+LiDAR+IMU融合的SLAM定位算法，在GNSS定位失效情況，通過SLAM定位獲取無人機的實時坐標位置 考慮到激光雷達的有效距離以及算法本身，GNSS+LiDAR+IMU融合的SLAM定位算法對于環(huán)境有一定要求，并不能適用所有環(huán)境。 大疆M350 RTK無人機僅支持指點和航線的靜態(tài)飛行路徑規(guī)劃，飛行過程中出現(xiàn)運動方向障礙物，只能選擇懸停等待手動操控。動態(tài)路徑規(guī)劃是在無人機指點或航線飛行過程中，出現(xiàn)運動方向障礙物時依賴動態(tài)路徑規(guī)劃算法實現(xiàn)無人機繞過障礙物繼續(xù)飛行。 城市警用場景動態(tài)路徑規(guī)劃策略：本著垂直空間的復(fù)雜度遠低于水平空間的復(fù)雜度，采取升空+直線飛行+下降的飛行策略，上升和下降過程中通過避障感知數(shù)據(jù)，實現(xiàn)繞行的動態(tài)避障策略。 大疆無人機支持一鍵起飛、一鍵降落和一鍵返航等功能。飛行策略包括手動飛行、指點飛行和航線飛行。配合一鍵起飛、一鍵返航和指點及航線飛行實現(xiàn)無人機的自主飛行。但是上述過程中遇到GNSS失效和飛行方向有障礙物，就會懸停中止飛行，需要采取手動控制方式飛行或者選擇返航。手動飛行會增加飛行風(fēng)險。 l如何在GNSS失效的情況，依然能夠指點或者航線自主飛行？ 首先在出現(xiàn)GNSS失效的時候，基于AIBOX的SLAM定位，實時獲取飛機位置；其次AIBOX基于飛機的姿態(tài)、速度以及運動方向，完成對無人機的自動控制，從而取代這種狀況下的手動控制。 l如何在指點或者航線自主飛行過程中遇到障礙物，如何保證繼續(xù)飛行 首先AIBOX需要基于環(huán)境的激光點云和大疆障礙物數(shù)據(jù)分析 AIBOX采用國產(chǎn)化邊緣AI嵌入式平臺RK3588，自帶6TOPs算力，可選26 TOPs的GPU卡 l模型輕量化研究及優(yōu)化：實現(xiàn)模型在指定硬件環(huán)境和算力資源下的輕量化設(shè)計 l模型在邊緣側(cè)的部署：針對特定無人機的硬件平臺，實現(xiàn)輕量化模型的部署，包括：模型向瑞芯微RK系列平臺的移植 無人機邊緣AI涉及飛行和降落兩個過程： l飛行主要涉及障礙物識別 障礙物識別：飛行方向類似玻璃幕墻 目標識別及跟蹤：通過深度學(xué)習(xí)1.警用無人機挑戰(zhàn)
1.1.安全飛行挑戰(zhàn)
1.2.自主飛行挑戰(zhàn)
1.3.智慧飛行挑戰(zhàn)
1.4.警用掛載挑戰(zhàn)
2.城市低空安防解決方案
2.1.城市低空飛行器平臺
2.2.警用無人機機載大腦
2.2.1.遠程無線通訊
2.2.2.視頻編碼及推流
2.2.3.全向激光雷達點云
、感知2.2.4.增強避障機制
、感知2.2.5. 雙重定位機制
2.2.6.動態(tài)路徑規(guī)劃
2.2.7.增強飛行機制
2.2.8.增強邊緣AI
