目錄

城市低空安防趨勢(shì)

1. 警用無(wú)人機(jī)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(tái)

2.2. 警用無(wú)人機(jī)機(jī)載大腦

2.2.1. 遠(yuǎn)程無(wú)線通訊

2.2.2. 視頻編碼及推流

2.2.3. 全向激光雷達(dá)點(diǎn)云

2.2.4. 增強(qiáng)避障機(jī)制

2.2.5. 雙重定位機(jī)制

2.2.6. 動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃

2.2.7. 增強(qiáng)飛行機(jī)制

2.2.8. 增強(qiáng)邊緣AI

2.2.9. 增強(qiáng)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

城市低空安防趨勢(shì)  

從傳統(tǒng)視頻監(jiān)控到視頻AI大模型，城市安防從監(jiān)控覆蓋的量變走向智能、智慧的智變。低空安防作為無(wú)人機(jī)低空經(jīng)濟(jì)重要應(yīng)用領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了城市安防物理空間拓展，為城市安防中的重大事件保障、日常巡邏檢查以及重大事故第 一現(xiàn)場(chǎng)的空中視角提供重要技術(shù)手段，必將是未來(lái)城市安防重要發(fā)展趨勢(shì)。 

n無(wú)人機(jī)第 一現(xiàn)場(chǎng)DFR-Drone as First Responders

使用無(wú)人機(jī)在緊急情況下提供快速現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)，意味著無(wú)人機(jī)能夠完成第 一個(gè)到達(dá)目標(biāo)地點(diǎn)并提供援助，避免了地面交通堵塞以及車輛無(wú)法到達(dá)的地方等狀況發(fā)生。

n交通事故重現(xiàn)

借助無(wú)人機(jī)的高精度定位、航空攝影和測(cè)繪，能更好地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)分析。有了鳥瞰圖并進(jìn)行測(cè)量的能力，意味著調(diào)查人員可以獲得更準(zhǔn)確的報(bào)告并節(jié)省時(shí)間。

n人群監(jiān)控

使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行人群監(jiān)控可以鳥瞰整個(gè)區(qū)域，從給定位置監(jiān)視人群。人流實(shí)時(shí)分析及人員流量控制，突發(fā)事件的及時(shí)發(fā)現(xiàn)以及從空中視角監(jiān)視和跟蹤可疑人員。

n空中遠(yuǎn)程監(jiān)視

無(wú)人機(jī)遠(yuǎn)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(wú)人機(jī)意味著無(wú)人機(jī)可以飛得很遠(yuǎn)，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(wú)人機(jī)提供了靈活遠(yuǎn)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(dá)，無(wú)人機(jī)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(dòng)或火災(zāi)后評(píng)估，使用無(wú)人機(jī)能全面了解情況 以及確保消防隊(duì)安全。通過(guò)提供有關(guān)火災(zāi)蔓延和強(qiáng)度的實(shí)時(shí)信息，幫助急救人員監(jiān)測(cè)和控制火災(zāi)。同時(shí)實(shí)時(shí)檢查危險(xiǎn)環(huán)境，減少救援人員傷害風(fēng)險(xiǎn)。無(wú)人機(jī)能夠快速掃描大片土地，在尋找走失或失蹤人員時(shí)至關(guān)重要。配備熱成像攝像機(jī)可以發(fā)現(xiàn)走失或失蹤的人員。          

1.警用無(wú)人機(jī)挑戰(zhàn)   

1.1.安全飛行挑戰(zhàn)  

無(wú)人機(jī)飛行安全永遠(yuǎn)是第 一重要的，除了遵守相關(guān)的安全飛行法規(guī)，無(wú)人機(jī)自身技術(shù)保障也是安全飛行重要保證：

l增強(qiáng)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，以及塔吊、風(fēng)箏等空中移動(dòng)目標(biāo)避障機(jī)制。

l通訊保障：低空無(wú)線通訊的保障，以及在地面人員密集情況的無(wú)線通訊保障機(jī)制。

l安全飛行策略：根據(jù)公安、交警、消防業(yè)務(wù)單位的不同場(chǎng)景需要，制定合適的安全飛行策略    

l安全數(shù)據(jù)記錄：記錄飛行實(shí)時(shí)位置、姿態(tài)、速度、障礙物感知、電池電量以及通訊鏈路質(zhì)量信息的安全數(shù)據(jù)機(jī)制

l應(yīng)急處理：電池電量異常、突發(fā)天氣情況、衛(wèi)星定位信號(hào)被干擾、遙控器信號(hào)被干擾、強(qiáng)磁干擾等緊急情況的應(yīng)急處理機(jī)制

1.2.自主飛行挑戰(zhàn)  

如何在GNSS拒絕的場(chǎng)景，或者衛(wèi)星定位信號(hào)被干擾、遙控器信號(hào)被干擾、強(qiáng)磁干擾，依然基于激光雷達(dá)SLAM自主定位及導(dǎo)航完成抵近目標(biāo)自主飛行。

lGNSS拒絕場(chǎng)景：城市高樓導(dǎo)致GNSS信號(hào)失效

l衛(wèi)星定位信號(hào)被干擾：被地面惡意干擾

l遙控器信號(hào)被干擾：：被地面惡意干擾

l強(qiáng)磁干擾：附近有高壓線、變電站等環(huán)境

出現(xiàn)以上情況，機(jī)載激光雷達(dá)SLAM實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的自主定位，基于目標(biāo)坐標(biāo)的簡(jiǎn)單路徑規(guī)劃以及基于位置或者速度的PID無(wú)人機(jī)自主飛行控制，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)自主抵近目標(biāo)的任務(wù)飛行。

當(dāng)然并不是所有出現(xiàn)異常情況，激光雷達(dá)SLAM都有效，當(dāng)SLAM失效情況，無(wú)人機(jī)執(zhí)行自動(dòng)返航。

1.3.智慧飛行挑戰(zhàn)  

無(wú)人機(jī)機(jī)視頻及識(shí)別特點(diǎn)： 

1.實(shí)時(shí)而非歷史：不同于地面相機(jī)，無(wú)人機(jī)視頻是非長(zhǎng)時(shí)間固定畫面，更側(cè)重于實(shí)時(shí)而非歷史錄像應(yīng)用。

2.垂直及大角度：不同于地面相機(jī)，無(wú)人機(jī)視角多垂直或大角度，同時(shí)高度高，具備高點(diǎn)大場(chǎng)景、小目標(biāo)的特點(diǎn)。

3.識(shí)別模型多樣性：地面相機(jī)一般依據(jù)場(chǎng)景固定識(shí)別模型，比如出入口的車輛識(shí)別或人臉識(shí)別等，無(wú)人機(jī)視頻由于其移動(dòng)的特點(diǎn)，無(wú)法固化識(shí)別模型，模型存在多樣性，比如需要支持更多的分類識(shí)別而非固定幾種分類；

4.識(shí)別實(shí)時(shí)性要求：有些事件識(shí)別需要無(wú)人機(jī)在飛行中快速捕捉，比如事故現(xiàn)場(chǎng)等，需要無(wú)人機(jī)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，自動(dòng)發(fā)現(xiàn)并引導(dǎo)無(wú)人機(jī)到達(dá)。

5.視頻實(shí)時(shí)認(rèn)知：固定相機(jī)可以依據(jù)畫面的固定背景實(shí)現(xiàn)事件的判斷，如高速公路應(yīng)急車道占用，固定相機(jī)可通過(guò)劃區(qū)域識(shí)別，無(wú)人機(jī)需要不畫線畫框識(shí)別的，要算法對(duì)畫面有認(rèn)知。無(wú)人機(jī)視頻的認(rèn)知包括通用認(rèn)知以及根據(jù)無(wú)人機(jī)當(dāng)前位置的個(gè)性化認(rèn)知。

6.協(xié)同性要求：某些事件需要和無(wú)人機(jī)飛行以及負(fù)載控制聯(lián)動(dòng)，類似電力線巡檢的事件檢測(cè)、車牌識(shí)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(wú)人機(jī)端、邊、云算力架構(gòu)及多模態(tài)大模型智慧飛行。無(wú)人機(jī)自身的智慧飛行指無(wú)人機(jī)通過(guò)自帶的算力，實(shí)現(xiàn)基于視頻邊緣AI，完成自主飛行過(guò)程中自動(dòng)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，并指導(dǎo)飛行同時(shí)執(zhí)行相關(guān)任務(wù)。

例如公安采用無(wú)人機(jī)發(fā)現(xiàn)罌粟花種植的情況，抵近目標(biāo)并拍照回傳中心；高架交警采用無(wú)人機(jī)發(fā)現(xiàn)違法的大貨車，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟蹤、車牌識(shí)別和警示驅(qū)離；消防采用無(wú)人機(jī)發(fā)現(xiàn)可疑著火場(chǎng)景，抵近并回傳現(xiàn)場(chǎng)視頻到監(jiān)控中心。  

以高架交警大貨車違法處理為例，無(wú)人機(jī)基于邊緣AI算法實(shí)現(xiàn)大貨車目標(biāo)檢測(cè)，根據(jù)無(wú)人機(jī)當(dāng)前位置和姿態(tài)、云臺(tái)的姿態(tài)以及目標(biāo)到無(wú)人機(jī)的距離，計(jì)算出目標(biāo)坐標(biāo)，控制無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)實(shí)時(shí)跟蹤。無(wú)人機(jī)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)車牌的拍照，回傳中心，聯(lián)動(dòng)執(zhí)法處理。無(wú)人機(jī)可以基于自帶的LED顯示設(shè)備，警示違法行為。

 其他包括違法車牌識(shí)別、人員數(shù)量統(tǒng)計(jì)警用任務(wù)等場(chǎng)景，都涉及視頻AI功能要求。當(dāng)然不涉及飛行控制的視頻AI，可以通過(guò)邊端或者云端視頻AI算法實(shí)現(xiàn)。

1.4.警用掛載挑戰(zhàn)  

根據(jù)不同應(yīng)用場(chǎng)景和執(zhí)行任務(wù)的不同，需要警用無(wú)人機(jī)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(shí)時(shí)視頻采集

l毫米波雷達(dá)空中生命探測(cè)

l激光雷達(dá)現(xiàn)場(chǎng)三維測(cè)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。    

2.城市低空安防解決方案  

城市低空安防相比城市地面安防，是一個(gè)更為復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及低空通訊、低空管理、飛行法規(guī)、飛行策略、飛行技術(shù)保障以及飛行感知、飛行偵測(cè)及反制等一系列任務(wù)綜合管理平臺(tái)。          

分成三個(gè)階段：

首先選擇安全可靠、高性價(jià)比的飛行器平臺(tái)：飛行器應(yīng)具備升級(jí)改造的能力。通過(guò)加載機(jī)載算力模塊和根據(jù)不同業(yè)務(wù)需求的警用專業(yè)功能掛載，將通用飛行器升級(jí)為具備警用無(wú)人機(jī)專業(yè)屬性的警用無(wú)人機(jī)。          

第二階段是制定空中航線法規(guī)以及無(wú)人機(jī)準(zhǔn)入法規(guī)：包括航線法規(guī)、無(wú)人機(jī)準(zhǔn)入法規(guī)、飛行法規(guī)以及運(yùn)營(yíng)法規(guī)等。結(jié)合警用無(wú)人機(jī)進(jìn)一步升級(jí)改造，類似敵我識(shí)別、ABS等以及偵測(cè)和反制技術(shù)引入，從法規(guī)和技術(shù)兩個(gè)層面，保障低空安防的安全性和規(guī)范性。          

第三階段基于警用無(wú)人機(jī)，結(jié)合不同的警用業(yè)務(wù)場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)低空安防更加全面的安全、自主和智慧飛行，保障低空安防全面推廣。          

2.1.城市低空飛行器平臺(tái)  

大疆無(wú)人機(jī)M350是最 具安全可靠、高性價(jià)比的飛行器平臺(tái)，同時(shí)M350提供多種類型的開發(fā)接口，用戶可以從掛載、APP以及平臺(tái)幾個(gè)層面，升級(jí)改造通用無(wú)人機(jī)成為滿足自身業(yè)務(wù)及管理需要的專業(yè)的行業(yè)無(wú)人機(jī)。          

lM350 RTK飛機(jī)采用大疆領(lǐng)先的飛行控制系統(tǒng)和傳感器系統(tǒng)，均采用冗余設(shè)計(jì)，最 大限度地確保飛行安全；六向視覺(jué)系統(tǒng)、紅外傳感系統(tǒng)和夜視FPV飛行攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)了飛行過(guò)程中的六向障礙物感知和避障。   

lM350 RTK最多可同時(shí)支持三個(gè)獨(dú)立的云臺(tái)。配備多個(gè)SDK擴(kuò)展端口，可以滿足不同的擴(kuò)展功能。機(jī)身配備了夜燈，以在夜間識(shí)別飛機(jī)，并配備了輔助燈，以協(xié)助視覺(jué)系統(tǒng)在夜間或低光條件下定位。

lM350 RTK采用ZENMUSETM L1/L2/P1，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)繪，Zenmuse H20/H30系列可實(shí)現(xiàn)智能視頻監(jiān)控功能。

2.2.警用無(wú)人機(jī)機(jī)載大腦  

警用無(wú)人機(jī)機(jī)載大腦用途：

l安全飛行增強(qiáng)：確保在各種情況下的安全飛行，減少炸機(jī)的概率

l自主飛行增強(qiáng)：減少手動(dòng)飛行，確保指點(diǎn)或航線的自主飛行

l智慧飛行增強(qiáng)：邊緣AI能力，解決智慧飛行

AIBOX_Drone通過(guò)全國(guó)產(chǎn)化軟硬件嵌入式設(shè)備提供可靠遠(yuǎn)程無(wú)線通訊、增強(qiáng)的避障感知、位置增強(qiáng)、動(dòng)態(tài)規(guī)劃、邊緣AI等能力，解決低空安防面對(duì)的飛行挑戰(zhàn)。

2.2.1.遠(yuǎn)程無(wú)線通訊  

大疆自帶的2.4G/5.8G雙頻無(wú)線通訊具備遠(yuǎn)距離、點(diǎn)到點(diǎn)、高信噪比、動(dòng)態(tài)帶寬、動(dòng)態(tài)編碼特點(diǎn)。但是建筑物遮擋會(huì)導(dǎo)致信號(hào)無(wú)法回傳。盡管大疆也提供了高性價(jià)比的圖傳模塊，單只支持4G單卡。在人員密集區(qū)域，圖傳模塊不能發(fā)揮很好的功效。

AIBOX_Drone可以最 大支持3路獨(dú)立的無(wú)線通訊，可選擇5G或者1.4G任意運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)。并且支持實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)檢測(cè)每個(gè)無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)信號(hào)質(zhì)量并MQTT上報(bào)，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。在人員密集的場(chǎng)景，5G鏈路擁擠，多卡聚合可以保障無(wú)人機(jī)現(xiàn)場(chǎng)視頻實(shí)時(shí)回傳。

2.2.2.視頻編碼及推流  

大疆FPV視頻流7-8Mbps且不支持碼流及分辨率的修改，在無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)帶寬無(wú)法滿足情況，需采用二次編碼的方式。并且無(wú)人機(jī)不支持國(guó)標(biāo)GB28181推流方式。

AIBOX_Drone支持基于PSDK獲取無(wú)人機(jī)的FPV或負(fù)載視頻流，支持視頻流的二次編碼，并且可設(shè)定碼流帶寬、分辨率及GOP。

AIBOX_Drone視頻推流支持GB和ONVIF推流，支持多通道同時(shí)推流；

2.2.3.全向激光雷達(dá)點(diǎn)云  

AIBOX_Drone內(nèi)置水平360°垂直59°，20萬(wàn)點(diǎn)/秒的激光雷達(dá)，感知距離可達(dá) 40米@10% 反射率。采用非重復(fù)掃描技術(shù)，角分辨率可隨時(shí)間積分顯著改善，還大大增強(qiáng)對(duì)細(xì)小障礙物的感知能力，為無(wú)人機(jī)安全運(yùn)行保駕護(hù)航。激光雷達(dá)不受環(huán)境光約束，無(wú)論是昏暗的室內(nèi)走廊，還是光照強(qiáng)烈的室外場(chǎng)景, 均能感知足夠的點(diǎn)云信息輔助無(wú)人機(jī)進(jìn)行導(dǎo)航、避障，甚至是進(jìn)行檢測(cè)分類，充分釋放無(wú)人機(jī)人工智能的潛力。    

2.2.4.增強(qiáng)避障機(jī)制  

盡管M350 RTK飛機(jī)采用了領(lǐng)先六向視覺(jué)系統(tǒng)和紅外傳感系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)周圍環(huán)境感知，除了有盲區(qū)以外，視覺(jué)雙目的有效距離只有6-8米，并且在低照及強(qiáng)反射度環(huán)境或弱紋理目標(biāo)會(huì)失效。

AIBOX_Drone在大疆無(wú)人機(jī)原有的避障保護(hù)機(jī)制上，通過(guò)自身激光雷達(dá)點(diǎn)云實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析將障礙物感知距離擴(kuò)展到40米，低照及強(qiáng)反射度環(huán)境或弱紋理目標(biāo)感知依然正常工作。

2.2.5.     雙重定位機(jī)制  

大疆無(wú)人機(jī)僅支持GNSS定位和RTK精準(zhǔn)定位，也只有在GNSS定位正常的情況，才能完成指點(diǎn)飛行或航線飛行。GNSS定位失效的情況，指點(diǎn)飛行或航線飛行將中止并等待手動(dòng)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(guò)SLAM定位獲取無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)坐標(biāo)位置。AIBOX_Drone同時(shí)支持陌生環(huán)境，基于LiDAR+IMU的SLAM三維建圖并保存。

考慮到激光雷達(dá)的有效距離以及算法本身，GNSS+LiDAR+IMU融合的SLAM定位算法對(duì)于環(huán)境有一定要求，并不能適用所有環(huán)境。

2.2.6.動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃  

大疆M350 RTK無(wú)人機(jī)僅支持指點(diǎn)和航線的靜態(tài)飛行路徑規(guī)劃，飛行過(guò)程中出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)方向障礙物，只能選擇懸停等待手動(dòng)操控。動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃是在無(wú)人機(jī)指點(diǎn)或航線飛行過(guò)程中，出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)方向障礙物時(shí)依賴動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃算法實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)繞過(guò)障礙物繼續(xù)飛行。

城市警用場(chǎng)景動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃策略：本著垂直空間的復(fù)雜度遠(yuǎn)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(guò)程中通過(guò)避障感知數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)繞行的動(dòng)態(tài)避障策略。

2.2.7.增強(qiáng)飛行機(jī)制  

大疆無(wú)人機(jī)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(dòng)飛行、指點(diǎn)飛行和航線飛行。配合一鍵起飛、一鍵返航和指點(diǎn)及航線飛行實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的自主飛行。但是上述過(guò)程中遇到GNSS失效和飛行方向有障礙物，就會(huì)懸停中止飛行，需要采取手動(dòng)控制方式飛行或者選擇返航。手動(dòng)飛行會(huì)增加飛行風(fēng)險(xiǎn)。    

l如何在GNSS失效的情況，依然能夠指點(diǎn)或者航線自主飛行？

首先在出現(xiàn)GNSS失效的時(shí)候，基于AIBOX的SLAM定位，實(shí)時(shí)獲取飛機(jī)位置；其次AIBOX基于飛機(jī)的姿態(tài)、速度以及運(yùn)動(dòng)方向，完成對(duì)無(wú)人機(jī)的自動(dòng)控制，從而取代這種狀況下的手動(dòng)控制。

l如何在指點(diǎn)或者航線自主飛行過(guò)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(diǎn)云和大疆障礙物數(shù)據(jù)分析，得到運(yùn)動(dòng)方向的障礙物的方位及大小信息；其次AIBOX會(huì)根據(jù)動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃策略實(shí)現(xiàn)飛行路徑的調(diào)整；最后AIBOX會(huì)根據(jù)新的路徑方向?qū)崿F(xiàn)飛行。

2.2.8.增強(qiáng)邊緣AI  

AIBOX采用國(guó)產(chǎn)化邊緣AI嵌入式平臺(tái)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(shí)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(jì)。通過(guò)分析模型的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，提出針對(duì)輕量化目標(biāo)的模型優(yōu)化策略，包括模型剪枝、量化壓縮和數(shù)據(jù)增強(qiáng)等，將有效地提高模型的性能和魯棒性。

l模型在邊緣側(cè)的部署：針對(duì)特定無(wú)人機(jī)的硬件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)輕量化模型的部署，包括：模型向瑞芯微RK系列平臺(tái)的移植；實(shí)現(xiàn)基于瑞芯微rknn開發(fā)環(huán)境的模型推理；

無(wú)人機(jī)邊緣AI涉及飛行和降落兩個(gè)過(guò)程：

l飛行主要涉及障礙物識(shí)別、目標(biāo)識(shí)別以及目標(biāo)跟蹤場(chǎng)景

障礙物識(shí)別：飛行方向類似玻璃幕墻、電線風(fēng)箏線以及樹枝等微小障礙物、運(yùn)動(dòng)障礙物等；結(jié)合FPV相機(jī)AI識(shí)別和面陣激光雷達(dá)測(cè)量實(shí)現(xiàn)避障飛行。

目標(biāo)識(shí)別及跟蹤：通過(guò)深度學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)特定事件或特定目標(biāo)，通過(guò)激光目標(biāo)測(cè)距等技術(shù)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)坐標(biāo)定位。對(duì)于固定目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)飛臨目標(biāo)；對(duì)于移動(dòng)目標(biāo)，通過(guò)視頻實(shí)現(xiàn)目標(biāo)跟隨，通過(guò)激光目標(biāo)實(shí)時(shí)測(cè)距實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的實(shí)時(shí)坐標(biāo)定位，依據(jù)跟隨算法，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)跟隨。

l降落主要涉及降落標(biāo)識(shí)識(shí)別、降落區(qū)域識(shí)別、降落過(guò)程障礙物識(shí)別

降落標(biāo)識(shí)識(shí)別：通過(guò)對(duì)特定的降落標(biāo)識(shí)深度學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)輔助無(wú)人機(jī)降落；

降落區(qū)域識(shí)別：通過(guò)深度學(xué)習(xí)，識(shí)別適合降落區(qū)域，實(shí)現(xiàn)輔助無(wú)人機(jī)降落；

降落過(guò)程障礙物識(shí)別：類似電線細(xì)小障礙物的判別；配合激光雷達(dá)實(shí)現(xiàn)避障；

2.2.9.增強(qiáng)飛行日志  

無(wú)人機(jī)飛行日志相當(dāng)于無(wú)人機(jī)的黑匣子，對(duì)于追溯整個(gè)飛行過(guò)程、異常情況排查以及指導(dǎo)后續(xù)飛行有重要的意義。

AIBOX的飛行日志信息包括：

l飛行任務(wù)數(shù)據(jù)-起飛時(shí)間、起飛航點(diǎn)、起飛電量、降落時(shí)間、降落航點(diǎn)、降落電量、航程

l飛行數(shù)據(jù)-飛行模式、位置、姿態(tài)、速度-5Hz    

l通訊鏈路數(shù)據(jù)-飛機(jī)&遙控器、5G、1.4G-1HZ

l飛行器傳感器數(shù)據(jù)-避障數(shù)據(jù)-5HZ

l異常及報(bào)警-避障事件及避障數(shù)據(jù)、EPORT異常、AIBOX異常、溫度過(guò)高

2.3.警用安全飛行策略  

城市警用飛行除了日常航線巡邏以外，最多應(yīng)用場(chǎng)景是指點(diǎn)飛行-提供目的地坐標(biāo)的指點(diǎn)飛行。城市警用飛行特點(diǎn)：

l遠(yuǎn)距離飛行，提高無(wú)人機(jī)的執(zhí)行任務(wù)的區(qū)域，一般M350/M300覆蓋5-7公里

l通過(guò)手動(dòng)飛行方式的飛行區(qū)域排查，設(shè)定無(wú)人機(jī)禁飛區(qū)域、危險(xiǎn)區(qū)域（飛行高度的限制區(qū)域、復(fù)雜區(qū)域建議事先手動(dòng)飛行生成航線預(yù)案，到達(dá)此區(qū)域后切換到航線飛行）

l航線飛行和指點(diǎn)飛行過(guò)程需要實(shí)時(shí)檢測(cè)電池電量，需保證足夠電量一鍵返航。

l高層建筑、高壓線以及橋梁等影響飛行的區(qū)域，建議提前手動(dòng)飛行摸排

基于機(jī)載AIBOX執(zhí)行的安全飛行的策略：

2.3.1.正常飛行策略  

不考慮突發(fā)異常情況，僅僅涉及路線飛行里程，沒(méi)有障礙物等情況。電量規(guī)劃需滿足5公里一鍵返航的電量標(biāo)準(zhǔn)，返航高度設(shè)定。

l警用航線飛行：保持RTK功能有效情況，首先由飛手手動(dòng)飛行生成航線文件-包括航點(diǎn)信息、飛行速度以及動(dòng)作。以后由采取執(zhí)行航線飛行的方式執(zhí)行時(shí)常巡邏的任務(wù)。執(zhí)行航線飛行任務(wù)中可以停止、繼續(xù)飛行。

l警用指點(diǎn)飛行：首先獲取到目標(biāo)地點(diǎn)的坐標(biāo)；無(wú)人機(jī)升至設(shè)定指點(diǎn)飛行高度（一般根據(jù)無(wú)人機(jī)任務(wù)區(qū)域最 高建筑高度為參考+變量，變量的目的保證同一區(qū)域無(wú)人機(jī)設(shè)定高度有所差別，避免空中飛行風(fēng)險(xiǎn)）；無(wú)人機(jī)直線飛行的方式達(dá)到目標(biāo)點(diǎn)區(qū)域上空；無(wú)人機(jī)下降至30-50高度后懸停，此過(guò)程需要考慮避障繞行，保證安全下降；執(zhí)行任務(wù)完畢后，一鍵返航。

2.3.2.正常避障策略  

無(wú)人機(jī)在姿態(tài)飛行模式下，自身避障功能失效，需要自主根據(jù)感知的避障數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)避障策略。

正常飛行過(guò)程情況無(wú)人機(jī)避障策略：

基本：基于大疆飛機(jī)運(yùn)動(dòng)方向（上、下、前）避障信息并設(shè)定安全距離，運(yùn)動(dòng)方向安全距離出現(xiàn)障礙物，飛行懸停并停止飛行，等待手動(dòng)控制，10秒內(nèi)無(wú)任何操作，執(zhí)行返航。

增強(qiáng)-基于AIBOX的激光雷達(dá)點(diǎn)云分析運(yùn)動(dòng)方向障礙物情況，設(shè)定安全距離。

2.3.3.異常飛行策略  

異常飛行策略是飛行中的突發(fā)情況處理，根據(jù)各類情況，給予不同處理辦法：

lAIBOX故障-EPORT通訊&供電故障：飛機(jī)交給遙控器管理，若遙控器失聯(lián)，執(zhí)行返航（無(wú)人機(jī)飛行前設(shè)定）

l無(wú)線通訊鏈路中斷或異常：執(zhí)行返航

l飛行設(shè)備故障之溫度過(guò)高：執(zhí)行返航

l飛行設(shè)備故障之發(fā)動(dòng)機(jī)故障：緊急降落   

l突發(fā)的惡劣天氣：上升飛行，執(zhí)行返航或繼續(xù)任務(wù)

l飛行方向出現(xiàn)障礙物：嘗試避障飛行或者避障措施

關(guān)于AIBOX-警用版的Q&A  

Q1：AIBOX-警用版支持的無(wú)人機(jī)機(jī)型有哪些？

A：目前支持大疆無(wú)人機(jī)M350和M300，后續(xù)考慮支持M30系列

Q2：AIBOX-警用版和通用版有什么區(qū)別？

A：包括通用版、警用版和定制版，通用版不支持多卡和激光雷達(dá)，僅定制版支持激光雷達(dá)。

Q3：AIBOX-警用版為何考慮多鏈路通訊增強(qiáng)？

A：多卡多鏈路有兩個(gè)方面考慮，其一是類似上海等城市建設(shè)了專業(yè)的低空通訊網(wǎng)，雙卡的保證了低空和地面通訊網(wǎng)的一體化通訊。其次類似大型活動(dòng)情況，人員密集導(dǎo)致無(wú)線通訊鏈路擁擠，多卡可以保證無(wú)人機(jī)視頻可靠回傳。

Q4：AIBOX-警用版是否采用國(guó)產(chǎn)化的軟硬件平臺(tái)？

A：采用的是全國(guó)產(chǎn)化的嵌入式算力平臺(tái)瑞芯微RK3588，未來(lái)計(jì)劃公安部檢測(cè)報(bào)告

Q5：AIBOX-警用版算力情況以及邊緣AI的規(guī)劃？

A：RK3588是一款8核的高性能國(guó)產(chǎn)嵌入式CPU芯片，除了自帶圖像處理以及圖像編解碼VPU以外，內(nèi)置6TOPs的NPU?？梢酝耆珓偃晤愃芛OLO的邊緣目標(biāo)檢測(cè)算法。同時(shí)AIBOX還可以選擇擴(kuò)展的26TOPs的GPU算力卡，實(shí)現(xiàn)類似CLIP多模態(tài)大模型。目前AIBOX的邊緣AI的規(guī)劃是采取開發(fā)嵌入式開發(fā)環(huán)境，合作伙伴一起共同實(shí)現(xiàn)。

Q6：AIBOX-警用版和同行相比有哪些特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)？

A：AIBOX采用是全國(guó)產(chǎn)化嵌入式嵌入式硬件平臺(tái)，可選單卡或者多卡增強(qiáng)通訊，可選激光雷達(dá)增強(qiáng)飛行，可選GPU卡擴(kuò)展算力，是最 具性價(jià)比的機(jī)載通訊算力模塊。另外AIBOX提供MQTT以及GB推流標(biāo)準(zhǔn)接口，同時(shí)開放嵌入式開發(fā)環(huán)境，便于第三方邊緣AI移植。開放性更好，更易對(duì)接。    

Q7：AIBOX-警用版提供展示平臺(tái)及展示平臺(tái)相關(guān)介紹？

A：提供城市低空飛行管控平臺(tái)，詳見其他相關(guān)文檔

Q8：AIBOX-警用版是否考慮激光雷達(dá)增強(qiáng)無(wú)人機(jī)自身的障礙物感知能力

A：目前僅定制版配置了激光雷達(dá)，定制版AIOBX具備增強(qiáng)環(huán)境感知能力，詳見2.2.3&2.2.4

Q9：AIBOX-警用版如何對(duì)接第三方平臺(tái)

A：提供MQTT以及GB推流標(biāo)準(zhǔn)接口及文檔，開放嵌入式開發(fā)環(huán)境，便于第三方邊緣AI移植。

Q10：AIBOX-警用版團(tuán)隊(duì)能基于展示平臺(tái)幫助用戶定制平臺(tái)的嗎？

A：可以，包括視頻流媒體服務(wù)、OSS文件服務(wù)、MQTT服務(wù)、HTTP服務(wù)及web開發(fā)以及Android APP開發(fā)等。

Q11：AIBOX-警用版團(tuán)隊(duì)能幫助用戶開發(fā)邊緣AI算法嗎？

A：可以，已聯(lián)合高校團(tuán)隊(duì)一起完成算法模型并輕量化部署到AIBOX上。

Q12：AIBOX-警用版和大疆4G增強(qiáng)圖傳模塊有哪些特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)？

A：AIBOX采用的5G無(wú)線通信，相比4G具有容量、帶寬、抗干擾等多方面優(yōu)勢(shì)。此外，大疆的4G增強(qiáng)圖傳模塊必須采用大疆自帶的流媒體服務(wù)，用戶只能從遙控器或機(jī)巢側(cè)才能獲取視頻流，不支持直接無(wú)人機(jī)獲取視頻流。AIBOX直接從無(wú)人機(jī)獲取視頻流，且直接開放推流接口接入第三方平臺(tái)。另外，AIBOX支持外置和內(nèi)置天線，5G天線采用4*4設(shè)計(jì)，內(nèi)置5G天線更是考慮了雙極化的設(shè)計(jì)，這些設(shè)計(jì)考慮比大疆4G圖傳模塊天線設(shè)計(jì)更具信號(hào)優(yōu)勢(shì)。

Q13：AIBOX-警用版推廣策略    

A：AIBOX采取城市合作伙伴推廣策略，協(xié)助合作伙伴一起完成低空安防項(xiàng)目。