1000 米高差，DJI L1 川西高原多層輸電線路建模示範

近年來，獲取輸電線路點雲數據已經成為電網無人機巡檢的一項重要工作。然而，在川西高原，輸電線路翻越高山大河，沿線多懸崖峽谷；同時，為提高基建和運行經濟性，線路桿塔常被設計為同塔多回的多層架設形式，這些都給點雲採集工作帶來不小的挑戰。

本文介紹了DJI L1 激光雷達在川西高原多層輸電線路場景建模的實際應用案例。DJI L1 搭配經緯M300 RTK 和大疆智圖，形成輕量化一體解決方案，出色地解決了極端惡劣環境下的輸電線路點雲採集和三維重建難題。

在高海拔、大落差的崇山峻嶺間，經緯M300 RTK搭載DJI L1往返飛行，平均每架次約30分鐘（不含創建航線耗時）可採集3～3.5公里輸電線路的點雲數據，一天完成15～ 20公里的作業量，通過大疆智圖重建形成三維點雲，後續主要用於距離測量、航線規劃，形成平斷面圖、數字高程模型等成果。

作業對象：川西某500千伏輸電線路，多層架設：同塔雙迴，一層地線+三層導線；

作業環境：高山大嶺、跨金沙江，作業區域海拔範圍2400～3500米，晴間多雲；

設備型號：經緯M300 RTK搭載DJI L1 ；禦2行業進階版，含RTK模塊；筆記本電腦：R7-5800H + RTX-3070@140W；

相關軟件：大疆智圖3.0.2 ，點雲智繪2.5。

1. 創建航線

因缺乏作業區段塔頂的精確高度和經緯度坐標，本次使用禦2行業進階版（也可直接使用經緯M300 RTK ）打點創建航線。

（1）在DJI Pilot 主界面依次進入[航線飛行]→[航點飛行]→[在線任務錄製]；

（2）開啟網絡RTK功能，本次作業選擇的是WGS84大地坐標系（大疆智圖後續支持CGCS2000大地坐標系下採集的激光雷達點雲數據重建），在起飛前確認無人機已處於RTK FIX狀態且聽到“已連接RTK，將記錄飛行器的絕對高度”語音提示；

* 若作業區域無網絡覆蓋，可在已知坐標點處架設D-RTK 2 移動站以實現高精度定位；如既無網絡覆蓋，也無已知坐標點或D-RTK 2移動站，則關閉RTK，並建議手動飛行採集點雲，作業完成後通過PPK 解算即可。

（3）打開DJI Pilot 相機設置中的網格線（對角線）顯示，以輔助更準確的打點；

（4）在每基桿塔頂部正上方合適高度處打點；

*對於本次作業區段的500千伏同塔雙迴輸電線路，我們發現禦2進階版可見光相機在1倍變焦狀態，雲台偏航回中、俯仰角-9 0 °，當輔助網格線的兩條豎線分別與左、右回上相導線大致重疊時，由此打點創建的航線可使採集的點雲覆蓋範圍較好。

（5）此外，還需在作業區段距首末端桿塔（遠離作業區段方向）約100～150 米水平距離處、線路正上方合適高度添加輔助航點，以保證首末端桿塔點雲被充分採集；

（6）對於弧垂較大的檔，可考慮在最大弧垂點上方適當高度添加額外航點，使該檔點雲採集質量更好；

* 對於大檔距，使用同一航線在不同時段採集點雲時，應考慮不同工況下導線鬆弛和緊繃變化對航線安全的影響。

（7）創建航線後通過TF 卡（或U 盤）導出到經緯M300 RTK 的遙控器；

（8）為提高多層線路點雲採集質量，本次作業採用往返飛行的方式，因此將創建的航線導入2 次，並在副本航線中調轉航線方向。

2．編輯航線

在經緯M300 RTK 遙控器中導入往返兩條航線，並分別設置這兩條航線的參數：

（1）參數主頁

負載（激光雷達）設置：

[回波模式]：設置為[雙迴波]，這有利於減少多層輸電線路點雲漏採情況，同時提高地物、地麵點雲採集質量；

[採樣頻率]：設置為[240kHz]，以獲得更高點云密度；

[掃描模式]：根據本次作業對象和環境特點，採用[非重複掃描]模式，可使山崖、鐵塔、下層導線等立面重建效果更好；

[真彩上色]：未開啟，在航點中設置。

[高度模式]：保持默認的[海拔高度]。

（2）航線（全局）設置

[速度]：與點云密度成反比，綜合考慮效率要求，本次作業設置為7m/s；

[海拔高度]：保持默認，未修改（不會影響各航點高度）；

[飛行器偏航角]：設置為[沿航線方向]；

[雲台控制]：設置為[手動控制]；

[航點類型]：對於山區輸電線路場景，設置為[直線飛行，飛行器到點停]，否則可能對點雲覆蓋和飛行安全造成較大影響。

（3）航點設置

首個航點設置界面，[航點動作] 添加[開始等時間間隔拍照]（本次作業設置為3秒）、[開始錄製點雲模型] 兩個指令；

末端航點設置界面，[航點動作] 添加[結束間隔拍照]、[結束錄製點雲模型] 兩個指令；

所有航點的[速度]、[飛行器偏航角]、[航點類型] 均勾選[跟隨航線]，[海拔高度] 不勾選[跟隨航線]。使用禦2進階版打點創建的航線，這些設置默認均如此，無需修改。

3. 採集點雲

（1）航線編輯完成後，啟動無人機電源，等待3～5分鐘預熱DJI L1；

（2）執行點雲採集任務時，大地坐標係與打點時的選擇一致，確認經緯M300 RTK 的定位為RTK FIX 狀態；

（3）無人機飛往起始航點附近就位，操控無人機來回“摩擦” 2次加減速飛行，以校準DJI L1的慣導，校準結束時使無人機盡量靠近起始航點，雲台俯仰角本次作業手動調整為-75 °並保持；

（4）第一次校準完成後立即上傳第1 條（去往）航線並執行，開始採集點雲，隨後每飛行約100 秒，需暫停進行一次手動加減速，確保作業精度滿足要求；（經緯M300 RTK 的航點飛行功能後續將支持自動“摩擦”加減速）

（5）採集點雲時，切至[點雲] 或[分屏] 視圖可監視實時點雲效果，第一時間為評估作業質量提供直觀依據；

（6）第1 條航線結束後，上傳第2 條（返回）航線並執行完成。

4. 模型重建

（1）在大疆智圖中新建[激光雷達點雲處理] 任務，導入DJI L1 採集的原始數據文件夾；

（2）輸出坐標系和高度設置：本次作業設置與打點一致的大地坐標系，並選擇對應投影帶，高度設置保持默認Default（橢球高），這樣後續需要在模型中規劃自動巡檢航線時可直接使用模型高度，方便快捷；

（3）[點雲精度優化]：根據需要設置，本次重建未開啟（開啟後重建時間會明顯增加）；

（4）本次作業DJI L1採集的原始數據大小為 8.63G，模型重建耗時6分32秒。

1. 即使已有作業區段桿塔的精確坐標和高度，仍然建議打點創建航線，這樣可以起到提前勘查線路上方交跨物、衛星信號和無線電干擾等情況的作用，為順利完成後續點雲採集飛行打下基礎。

2. 無人機在打點時（特別是打點所在桿塔為大轉角塔時）航向對準下一基桿塔，可使創建的自動飛行航線與線路走向高度一致。

3. 經多次實踐驗證，回波模式選擇[雙迴波]，可應對採集點雲過程中有薄霧的情形，較好地獲取點雲數據。

4.經多次對照測試，對於大落差、跨江河地形的多層輸電線路，宜採用非重複掃描方式，雲台俯仰角建議接近-75 °，且不宜向-90 °（垂直向下方向）靠攏。

5. 在航線自動飛行過程中，可將監視器切至FPV 畫面，DJI Pilot HUD 獨有的速度矢量球和目標航點空間導航技術，可幫助飛手提前檢查創建的航線（航點）是否正確，保障飛行安全。

6. 一般情況下，建議打點、點雲採集飛行、PPK 解算（如果需要）、模型重建等過程的大地坐標系選擇保持一致，減少可能的作業誤差。

7. 執行往返兩條航線形成的兩個單獨原始數據文件夾（內部文件保持不移動、不修改），放入同一文件夾後再導入大疆智圖，可使重建形成的LAS 成果為單一文件。