1. 项目概述 本项目旨在开发一套低空无人机 AI 识别自动处理图像系统， 该系统能够通过无人机搭载的高清摄像头实时捕捉地面图像，并利 用先进的 AI 算法对图像进行自动识别和处理。系统将广泛应用于 农业监测、城市规划、灾害评估、环境监控等领域，提供高效、精 准的数据支持。 系统的核心功能包括图像采集、实时传输、AI 识别、数据分析 和结果输出。无人机将按照预设的航线自动飞行，采集高分辨率图 空无人机图像处理系统，为各行业提供精准、实时的图像分析服 务，推动无人机技术的智能化升级。 1.1.1 无人机技术的发展 无人机技术自 20 世纪初诞生以来，经历了从军事用途到民用 领域的广泛扩展。早期的无人机主要用于军事侦察和靶机训练，随 着技术的进步，无人机逐渐在农业、物流、测绘、环境监测等多个 领域得到应用。近年来，随着人工智能、计算机视觉和传感器技术 的快速发展，无人机的能力得到了显著提升，尤其是在低空飞行和 术的结合，使得无人机可以在飞行过程中将部分计算任务卸载到云 端或边缘节点，从而减轻机载计算资源的压力。 以下是无人机技术发展的几个关键里程碑：  2000 年代初：无人机开始进入民用市场，主要用于航拍和农 业喷洒。  2010 年代：多旋翼无人机成为主流，消费级无人机市场迅速 扩大。  2015 年：无人机开始搭载人工智能算法，实现自主飞行和避 障。  2020 年：5G

空空域管理标准，推动全球航空业、科技界在 数字低空工作组 3 低空技术上的合作与协同，确保跨区域的空域安全。 白皮书的范围涵盖以下几个方面： 1、通信技术：将详细阐述适用于低空空域的无线电频段、通信协议和技术标准，确保 无人机和低空飞行器能够与地面控制中心、其他飞行器实现稳定、低延迟的通信。它还将探 讨多种通信方式的无缝融合（如 5G、卫星通信、专用航空频段等），以应对复杂的低空空 2）低空导航：帮助飞行器在低空空域中实现精确定位和航线控制，确保其在复杂环境 中安全飞行。常见的导航方式包括 GNSS、INS、GBAS（如差分 GPS）和 VN 等技术。 3）低空监视：主要用于空域管理者对低空飞行器的实时监控，保障飞行安全。通过监 视技术，地面控制中心可以了解飞行器的位置、速度、高度等参数，并对空域进行管理，避 免冲突和碰撞。主要技术包括雷达、自动相关监视广播系统、视觉感知系统和飞行数据记录 网络、卫星通信、Wi-Fi 等，主要 用于飞行器与地面及其他飞行器之间的信息传输。 2）导航技术：包括 GNSS、INS、GBAS、VN 等，用于提供精确的飞行定位和航向控制。 3）监视技术：包括雷达监控、自动相关监视广播系统、视觉识别、红外成像等，用于 实时监控飞行器位置、空域情况和飞行动态。 4）气象技术：包括气象站、气象卫星、无人机传感器等，用于提供实时天气数据和气 数字低空工作组

察监视、通信中继、指挥调度 和辅助决策等功能，可应用于 森林防火和应急救援场景。 四川全域 森林防火、地 震地灾、洪涝 灾害等领域。 “战鸿”是国内首款固定翼空中应急指挥机， 填补了行业空白，该系统为应急现场提供空 中能力辅助和支撑，弥补地面系统不足，大 幅提升应急救灾效率，系统可平战结合，一 机多用，平时可用于森林防火巡查，战时可 用于灾区现场通信指挥。 中电天奥有 限公司 陈艾 4kbps-4.8kbp s；数据速率：0.6kbps-256kbps； 4.低功耗：终端采用低功耗芯片、材料、板 卡、天线，平台低功耗管理，电源管理通过 多种运行模式设计，降低整体功耗，适用于 长距离飞行的无人机应用； 5.数据安全保障。产品内置鉴权保密板卡， 可提供收发数据硬件加解密服务； 6.环境适应能力强。工作温度：-45℃～+7 0℃，贮存温度：-55℃～+85℃。符合 到各种试验场景中。 2.检测诊断装置是一系列用于诊断、测试和 校准飞机系统、组件和航空电子设备状态和 性能的工具，可根据异常的状态数据所对应 的程序环节，推理、诊断出异常部位。可以 帮助飞行员或地勤人员了解飞机的健康状 况，及时发现并处理问题，确保飞行安全。 3.仿真模拟装置是一种结合实物硬件和仿真 软件的实时仿真技术，采用数字化建模技术 和数字孪生技术，主要用于地面仿真试验、 地面飞行训练等。

它通过多源传感器融合与智能算法，显著提升了飞行器在复杂环境下的感知、决策与控制能 力，例如实现精准目标识别、动态空域调度以及多机协同作业，从而将低空系统从传统的“消 费电子产品”升级为高效的“智能工业装备”。广泛应用于物流配送、农林植保、电力巡检、 应急救援等多个场景，确保了低空资源在安全可控的前提下（“管得住、放得开”）得到高效 开发利用，引领产业实现跨越式增长。 VisDrone 团队自 2017 年以来，聚焦 ........................................................................................437 8.2.3 应用于低空 SLAM 的传感器....................................................................................... 声； 利用图像增强与多源融合策略改善低光照、逆光等不利光照条件，并整合可见光、红外与多 光谱等信息以形成冗余互补的感知输入。这些处理显著提升了目标检测、语义分割与跟踪等 高层任务的性能，广泛应用于电力巡检、精准农业、低空物流、灾害监测与城市治理等领域， 但同时也面临退化因素耦合复杂、实时性约束严格以及轻量化模型设计等挑战，是推动低空 经济智能化发展的关键技术支撑之一。 随着低空经济的蓬

块的合起来的成本，据悉各个模 块成本合计为无人机成本的 30%~40%。 对比目前主要的无人机芯片解决方案，高通 snapdragon flight 的 CPU 尺寸最小、主频最高。目前 已应用于国内厂商零零无限的小型无人机产品 hover camera 及零度智控的自拍无人机 dobby 的样机。 ② Intel （英特尔） 主控：英特尔 凌动（Atom）处理器。内置了高达 6 个英特尔的“RealSense”3D 芯片方案，可以胜任各类图像图形识别和高级人工智能任务，使用它的无人机可以在空中停留 更长时间。 此前，英伟达还同时为大疆和 Parrot 提供过芯片方案。当然英伟达并没有将 TX1 主板的潜力限于在 无人机的运用，它还可被运用于机器人、物联网设备或者实验室装备。英伟达还为开发者们提供了计算机 如 OpenVX1.1 的视觉库以帮助开发人员使用主板。 ➇ 新唐（Nuvoton） 主控：新唐 MINI5 系列。低阶遥控器使用 纵鸭翼的战机目前有欧洲的 EF－2000（台风）、法国的“阵风”、瑞典的 JAS－39 等，还有如今我国最先 进的三代歼击机歼-10，以及我国最新研制的歼-20。这些飞机的鸭翼除了用以产生涡流外，还用于改善跨 音速过程中安定性骤降的问题，同时也可减少配平阻力、有利于超音速空战。在降落时，鸭翼还可偏转一 个很大的负角，起减速板的作用。 但是鸭式布局一定程度上会牺牲隐身性能，因此美国追求的极致隐身就让美国放弃了加强机动格斗性

而航模因为成本较大，且出于 diy 和散热需求，所以很少有集成板的（个别微型航模除外），一般都 是独立的设备相互连接，比如说电调，分开后不仅散热好，坏了一个也可以只换一个。 （3）使用环境 航模通常是能适用于室外飞行的，并能在一定风雨环境条件下操控。 而玩具只能在室内这种小风甚至无风环境飞行。 1.1.3 促进无人发展的相关突破 1.1.3.1 GNSS 20 世纪 90 年代以前，自动驾驶仪只 本，因为少了电刷，无刷电机的磨损主要是在轴承上了，就是那根棒子，从机械角度看，无刷电机几乎是 一种免维护的电动机了，必要的时候，只需做一些除尘维护即可。 早期由于价格和产能的限制原因，无刷电机主要应用于医疗器械、家用电器、电动车等多个领域。但 随着机械加工技术的进步，无刷电机的成本快速下降，因此进入了模型的各个层面，于是就出现了一开始 我提到的那个场景——在电动遥控玩具里大规模运用。而消费级的无人机只是更大些的玩具，自然也会受 年代，复合材料和高强度塑料泡沫开始被广泛使用。复合材料是至少两种特性 互补材料的结合体，因此，制成的复合材料拥有两种材料各自本来不具备的特性，比如坚硬和轻盈兼备。 复合材料重量轻，容易塑形，从 20 世纪 80 年代开始逐渐取代了用于制造空中客车和波音飞机的铝、 钢和钛。现在，复合材料几乎占飞机总重量的 50%。生产总量的提高让生产成本下降，复合材料的价格逐 第 11 页

无人机高效地实施侦查、监控、跟踪、监测、巡检等任务，降 低人员风险，在治安防控、应急处突、反恐维稳等治安防控业务领 域具有重要应用价值，但由于起步较晚，我国目前的应用实践尚处 于初始阶段。此次笔者将结合无人机应用于其他领域的成熟经验， 充分发掘无人机在治安防控领域的应用潜力和发展前景，探索有益 于治安防控体系建设的新路径，以期实现治安体系建设的精细化、 智能化、高效化和立体化。 4 第二章 警用无人机城市安防需求分析及应用场景 重要物资， 为挽救人民生命安全做出贡献。 利用无人机装配光电吊舱及抛投设备，携带紧急救援物资到达 指定区域，通过光电吊舱观察搜索目标准确位置，并选择最佳投放 位置，通过远程操控投放物资。不仅用于投放物资，也可实现对事 发点周围环境的观察，为后续救援队员提供可靠信息，以制定最佳 的救援方案。 12 图 2-5 抛投舱特写 2.3.9 PGIS 图像数据采集 垂起固定翼无人机飞行速度快、作业半径大、续航时间长，单 垂起固定翼无人机飞行速度快、作业半径大、续航时间长，单 个架次的数据采集面积最高可达到 8 平方公里左右，可使用无人机 搭载高清数码相机完成 PGIS 系统的定期更新、基础数据的采集，这 些数据还可以用于大面积测绘和通过三维重建算法实现三维建模。 这很好的解决了传统的 PGIS 更新方法效率低、工作量大、数据不准 确、更新周期长的痛点。通过结合警务地理信息系统等警务情报系 统的大数据应用，对警力部署、区域管控、指挥、现场模拟、勘测

能见效益、出成果的领域 2013 年 1 月， 大疆发布颠覆性 的无人机产品“ Phantom 精 灵 ”。该款产品为航拍一体无 人机， 带动民用消费级无人机 市场出现高速增长。该时间段 无人机开始应用于工业领域， 主要由国企首先使用，行业正 致力于研发积累相关技术并实 验于专业场景。 2018 年后，工业无人机 行业伴随 5G 技术应用及 其他领域的技术积累进 入高速增长阶段 , 工业无 人机市场在民用无人机 资料来源： 大数跨境： 2024 全球无人机市场洞察报告， 国联民生证券研究 ◥ 固定翼无人机：拥有长航时、高速飞行的显著优势，能够胜任长距离、大范围的作业任务。在军事领域，可用于侦察、打击等任务；在民用领域， 用于测绘、巡检、物流等场景。 ◥ 多旋翼无人机：操作灵活且能垂直起降，可搭载多样载荷，适合低空、小面积的作业场景。例如，在农林植保中实现精准喷洒，在城市安防监控 中发挥实时监测作用 ； 而其次才为硬件， 占比仅 为 16.4% ；最后是软件， 占比 4.3% 。 ◥ 根据《 2024 全球无人机市场洞察报告》 （大数据跨境），商业无人机被定义为用于商业目 的的四 轴、八轴或六轴飞行器， 而 不是 用于个人和娱乐用途。按照重量细分＜ 2kg 、 2-25kg 、 25-150kg 占比分别为 55% 、 25% 、 20% 。 硬件 , 16.40% 软件 , 4.30%

使用温度 -10~40℃ 四、灭火弹 无人机可以在每侧机翼下挂载一枚 20kg 量级的灭火弹，用于森林灭 火。单枚灭火弹的灭火覆盖范围为 200m2。未来还可以换装精确制导的灭 火弹，为用户提供精准的灭火能力。 图 3.7 灭火弹 五、高光谱相机 图 3.8 高光谱相机 可搭载多种高光谱相机，可用于植被长势、病虫害、干旱等的检测， 可以极大地为智慧农林赋能。一款典型的高光谱相机的技术指标如下表所 自组网设备，可适配单兵自组网、背负自组网、车载 自组网、固定式自组网终端，并提供其他非标产品的 WiFi 入网。 3.3 网络传输 一、50km 数据链 数据链采用图数一体方案，包括机载端和地面端。主要功能是用于地 面控制站向无人机发送差分信息、控制指令、航路数据及接收无人机下发 的状态信息、任务载荷提供的图像信息等。支持全向与定向天线无缝切换 使用，兼容近距离（不超过 5km）全向及远距离定向使用场合。数据链机 /s（方位） 二、100km 数据链 100km 数据链系统包含机载数据终端和地面数据终端。机载数据终端 装备在无人机上，用于接收对于飞机平台、载荷和其他相关设备的控制指 令，向地面发传送飞机平台、载荷和其他工作设备的工作状态参数和载荷 数据。地面数据终端用于接收遥测信息、视频及其他载荷数据，并传送给 地面站；获取地面站发送来的飞机和任务载荷以及机载数据链设备的遥控 指令，调制变频发送给机载数据终端。

因素，选取适当的方式开展线 路巡检。例如，220 千伏及以上线路（除人口活动密集区、禁飞区及不适合大 型无人机作业区域外）可开展大型无人机的日常巡视，单次作业可开展可见光 巡视和红外测温工作，用于发现线路较为明显的缺陷和外部隐患；110～35 千 伏线路由于杆塔高度较低和档距较小，一般以采用小型无人机开展精细化巡视 为主，人工巡视为辅。对于大型无人机不适合作业的区域仍以人工巡视为主， 站和移动站同步接收的不同数据在计算机中进行线性组合，得到虚拟载波相位 观测量值，计算接收端之间精确的相对位置，通过坐标转换得到移动载体在地 方坐标系中的坐标情况。 在实际应用中，一般来说，RTK 用于无人机实时飞行定位，PPK 用于测绘数 据的后处理。 13 2.3.2.4. 数据链系统 数据链是无人机与地面控制端交互的数据通道，一般包含数据传输和图像 传输。数据链同样包含机载端和地面端，根据所需数据的不同可选择 最大功率 7W 湿度 95%不冷凝 工作温度 -30~60℃ 存储温度 -55~85℃ 19 3.2.2. 30km 图数一体数据链 30km 图数一体数据链包括机载端和地面端。主要功能是用于地面控制站 向无人机发送差分信息、控制指令、航路数据及接收无人机下发的状态信息、 任务载荷提供的图像信息等。 通用 产品尺寸 机载发射机：86×67×21mm 整机重量 机载发射机（含天线）：≤350g