一种基于无人机航测的高速公路路面施工方法与流程

专利2025-06-09  50


本申请涉及路面施工,特别是涉及一种基于无人机航测的高速公路路面施工方法。


背景技术:

1、高速公路的路面多为沥青路面,在施工过程中,一般分为四层进行铺设,每一层摊铺后都需进行压实,路面压实是沥青路面施工过程中的重要环节,压实效果将直接影响高速公路公路的整体施工质量。

2、在高速公路每一层摊铺及验收时,均需对其平整度和厚度进行测量,通过测量确定当前摊铺层高度及是否存在超高或欠高问题,进而及时对存在问题处进行处理,避免对路面铺设质量造成不良影响,现有对铺设平整度的测量方法多为通过全站仪等进行人工测量,人为因素对测量结果影响较大,耗时耗力且效率低下;另外,只能测得点位处的平整度及厚度,不能直观的反应整体路面的平整度,一旦取点数量少,易降低路面摊铺质量。


技术实现思路

1、基于此,有必要提供一种基于无人机航测的高速公路路面施工方法,以克服高速公路路面施工过程中人工测量平整度效率低、路面摊铺质量收人为因素影响大的缺陷。

2、一种基于无人机航测的高速公路路面施工方法,包括如下步骤:

3、坐标转换,通过航测区域内的控制点计算出七参数并对无人机进行校正;

4、数据采集,遥控无人机沿航测区域飞行对路面数据进行采集;

5、数据处理,将采集的路面数据导入数据处理软件,对路面数据进行筛选并提取相应路面数据进行拼接,生成航测区域带高程坐标的图片模型;

6、高程模型生成,在图片模型内生成若干带有平面坐标和高程坐标的点位,将位于相同高程区间内的点位用同一颜色标识,不同高程区间的点位采用不同颜色标识。

7、作为本发明中基于无人机航测的高速公路路面施工方法的一种优选,所述无人机包括机体,所述机体内设有rtk定位模块,其还设有五轴头相机。

8、作为本发明中基于无人机航测的高速公路路面施工方法的一种优选,所述无人机采集的路面数据包括路面照片及路面照片的高程坐标;

9、作为本发明中基于无人机航测的高速公路路面施工方法的一种优选,进行所述数据采集前应清理路面遮挡物。

10、作为本发明中基于无人机航测的高速公路路面施工方法的一种优选,所述数据采集包括飞行和车载,

11、所述飞行包括如下步骤:在航测区域上方规划飞行轨迹,无人机按照飞行轨迹自动飞行采集路面数据;

12、所述车载包括如下步骤:将无人机与车辆连接,使其悬浮于车辆上方,车辆在航测区域内沿规划路线行驶,无人机采集路面数据。

13、作为本发明中基于无人机航测的高速公路路面施工方法的一种优选,所述数据采集还包括高程拟合,

14、所述高程拟合包括如下步骤:在航测区域内标定多个坐标点,使用仪器测得坐标点的平面坐标及高程坐标,将坐标点的平面坐标和高程坐标导入数据处理软件内。

15、作为本发明中基于无人机航测的高速公路路面施工方法的一种优选,所述数据处理包括如下步骤:根据坐标点的平面数据和高程坐标对所采集的路面数据进行拟合,筛选出与坐标点的数据相符合的路面数据,通过数据处理软件中的拼接算法将经过筛选的路面数据中的路面照片进行拼接,并与路面照片的相应高程坐标结合形成图片模型;

16、作为本发明中基于无人机航测的高速公路路面施工方法的一种优选,所述高程模型生成包括如下步骤:在图片模型内生成若干点位,每个点位均不重叠且带有平面坐标和高程坐标,并通过高程坐标的颜色渲染,形成点云三维模型,将点云三维模型中位于相同高程区间内的点位用同一颜色标识,不同高程区间的点位采用不同颜色标识,形成高程模型。

17、作为本发明中基于无人机航测的高速公路路面施工方法的一种优选,还包括批量导出,在高程模型生成后,将航测区域内的整桩号和偏距的平面坐标导入数据处理软件内,使其拟合在点云三维模型中,批量导出整桩号高程。

18、作为本发明中基于无人机航测的高速公路路面施工方法的一种优选,首次生成高程模型后,在航测区域内采用仪器复测部分点位,检查高程模型时候准确。

19、本发明的有益效果:

20、本发明采用无人机对航测区域进行航拍,采集航测区域内的路面数据,通过数据处理软件对路面数据进行处理,进而建立航测区域的图片模型、点云三维模型和高程模型,能够清楚直观的对高速公路路面平整度状况进行展示,便于施工人员及时进行调整,模型可实现平面和高程±5mm的精度,采集效率高,每日可采集10到15公里的路面数据。



技术特征:

1.一种基于无人机航测的高速公路路面施工方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述基于无人机航测的高速公路路面施工方法,其特征在于,所述无人机包括机体,所述机体内设有rtk定位模块,其还设有五轴头相机。

3.根据权利要求2所述基于无人机航测的高速公路路面施工方法,其特征在于,所述无人机采集的路面数据包括路面照片及路面照片的高程坐标。

4.根据权利要求1所述基于无人机航测的高速公路路面施工方法,其特征在于,进行所述数据采集前应清理路面遮挡物。

5.根据权利要求4所述基于无人机航测的高速公路路面施工方法,其特征在于,所述数据采集包括飞行和车载,

6.根据权利要求5所述基于无人机航测的高速公路路面施工方法,其特征在于,所述数据采集还包括高程拟合,

7.根据权利要求1所述基于无人机航测的高速公路路面施工方法,其特征在于,所述数据处理包括如下步骤:根据坐标点的平面数据和高程坐标对所采集的路面数据进行拟合,筛选出与坐标点的数据相符合的路面数据,通过数据处理软件中的拼接算法将经过筛选的路面数据中的路面照片进行拼接,并与路面照片的相应高程坐标结合形成图片模型。

8.根据权利要求1所述基于无人机航测的高速公路路面施工方法,其特征在于,所述高程模型生成包括如下步骤:在图片模型内生成若干点位,每个点位均不重叠且带有平面坐标和高程坐标,并通过高程坐标的颜色渲染,形成点云三维模型,将点云三维模型中位于相同高程区间内的点位用同一颜色标识,不同高程区间的点位采用不同颜色标识,形成高程模型。

9.根据权利要求1所述基于无人机航测的高速公路路面施工方法,其特征在于,还包括批量导出,在高程模型生成后,将航测区域内的整桩号和偏距的平面坐标导入数据处理软件内,使其拟合在点云三维模型中,批量导出整桩号高程。

10.根据权利要求1所述基于无人机航测的高速公路路面施工方法,其特征在于,首次生成高程模型后,在航测区域内采用仪器复测部分点位,检查高程模型时候准确。


技术总结
本申请涉及一种基于无人机航测的高速公路路面施工方法,包括如下步骤:坐标转换,通过航测区域内的控制点计算出七参数并对无人机进行校正;数据采集,遥控无人机沿航测区域飞行对路面数据进行采集;数据处理,将采集的路面数据导入数据处理软件,生成航测区域带高程坐标的图片模型;高程模型生成,在图片模型内生成若干带有平面坐标和高程坐标的点位,不同高程区间的点位采用不同颜色标识。本发明采用无人机对航测区域进行航拍,采集航测区域内的路面数据,通过数据处理软件对路面数据进行处理,进而建立航测区域的模型,便于施工人员及时进行调整,模型可实现平面和高程±5mm的精度,采集效率高,每日可采集10到15公里的路面数据。

技术研发人员:伍彦斌,张顺,金铎,张敏,赵鹏,陈明南,黄勇,陈顺,邓少奇,孙前明,刘少慧,王忆,付咏昕,李寒
受保护的技术使用者:中铁五局集团机械化工程有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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