工业级无人机 环保行业应用通用方案 第一章 背景及需求 1.1. 应用背景及意义 现今，我国的工业建设与农业建设虽取得了很大成效，但是环境污染十分 严重，生态环境受到破坏，这对于我国经济的持续稳定发展带来了一定影响。 我国是一个人口众多的大国，加强环境保护是落实科学发展的重要举措。环境 是人类生存和发展的一个最基础的前提，可以说，不论是从人们的生存来看， 还是从生存的未来发展来 合应用系统两大类。 随着环保工作的深入推进和信息化技术的不断进步，我国环境质量监测、环境 调查评估、污染源监管等环境数据资源和种类日渐丰富，环境应急、环境评价、 环境统计、环境监测、环境监督执法等核心业务体系不断完善。环保信息化市 场下游需求群体主要是国家环境保护行政主管部门、污染源企业、工业园区等， 随着我国环境保护行业对信息化和风险管理的要求不断提升，对相关的应用软 件系统产生了较 对单一，传统的环保执法方式已 无法满足当前环境监管工作的需要。 ① 设施不够完善，缺乏有效监管。 污染处理设施量大面广，监管部门的监管设施不能全覆盖，难以全面无遗漏地 监管。尤其针对重点污染源的排污口和污染治理设施，传统的监管手段仅靠执 法人员定期巡检和群众举报，难以有效监测污染处理设施的非正常运行状态。 ② 执法不够精准，监管难度较大。 此前，环保监管手段主要靠执法人员定期巡查，执法效果依赖于执法人员的个

1 工业级无人机安防行业应用通用方案 第一章 应用背景及意义 1.1 应用背景 党的十九大以来，随着全面依法治国实践的持续推进，扫黑除 恶专项斗争进入了战略攻坚期。党的十八届三中全会在《中共中央 关于全面深化改革若干重大问题的决定》中提出，创新立体化社会 治安防控体系，并将其纳入全面深化改革的重要内容。习近平总书 记作出了“要加快社会治安防控体系建设，依法打击和惩治黄赌毒黑 拐骗

工业级无人机 电力行业应用通用方案 1 第一章 背景及需求 1.1. 应用背景及意义 随着国内经济持续发展、外贸出口快速增长等因素拉动，2021 年我国用电 量实现两位数增长，全年社会用电量为 83128 亿千瓦时，同比增长 10.3%，两 年平均增长 7.1%。而为促进我国碳减排和体制机制平稳改革，国家有关部门颁 布《关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见》，明确提出要为 检等方面具有广泛的应用。 举个例子，在传统的电力巡检当中，早期巡检主要依靠的是人工巡检，由 一位巡检员骑着摩托车、拿着一个望远镜，对一根一根的杆塔进行检查，一般 6 一个人一天只能巡检一到两级杆塔，如果碰上风雨天气或者杆塔较为偏僻，可 能巡检效率还会大打折扣，同时巡检工人不仅要翻山越岭，还面临着在相对复 杂的野外得不到安全保障的危险。但如果使用无人机代替人工巡检，则可以将 巡检效率大 S 模式：23 m/s P 模式：17 m/s 16 最大飞行海拔高度 5000 m（2110 桨叶 g） 7000 m（2195 高原静音桨叶） 17 最大可承受风速 15 m/s（七级风） 18 最大飞行时间 55 min 19 适配 DJI 云台 禅思 XT2、禅思 XT S、禅思 Z30、禅思 H20、禅思 H20T、DJI P1、DJI L1 20 支持云台安装方式

低空飞行器数量的快速增长与类型的多 样化对空域安全管理提出了更高要求。 当前,低空监 视系统主要面临 3 个方面的挑战:一是传统监管手段 难以应对复杂动态环境,无人机“黑飞”、碰撞风险频 发;二是多源感知“数据孤岛”现象严重,雷达、光电等 传感器信息缺乏协同;三是恶意干扰技术不断升级,导 致目标识别与追踪失效 [1]。 在此背景下,构建智能融 合、实时响应的一体化监视体系,不仅是实现空域精细 的基础设施保障,进一步为空域治理模式的现代化转 型奠定坚实基础。 ·17· ���E�����0 1. 2 低空智联监视系统概念 1. 2. 1 系统目标 低空智联监视系统是基于泛在网络连接、多源数 据融合、智能感知计算和协同决策支持构建的新一代 适应低空经济场景的监视体系。 其实现目标主要围绕 3 个方面:一是作为安全基石,通过智能识别和异常预 警有效管控“黑飞” 风险;二是作为效率引擎 2. 2 系统愿景 低空智联监视系统以“看得见、辨得清、管得住、联 得通”为愿景,通过泛在互联、智能感知、精准识别和动 态管控四大核心能力,构建全空域、全天候的立体监视 体系。 该系统将支撑亿级无人机及各类飞行器的安全 有序运行,显著提升低空飞行管理效率;同时,作为新 型低空基础设施的重要组成,为物流配送、应急救援、 城市交通等千行百业提供数字化赋能,推动低空经济 高质量发展。 1

端 网 云 场景 MEC 边缘计算 门禁 eMBB 切片 WEB 容器 消息中间件 5G 高速专网 数据采集 数据仓库 数据分析与挖掘 数据可视化 污染物观测 特定监控 污染源搜索 环境巡查 污染物判定 智能部署，应用便捷 可利用无人机的自主飞行功能进行昼夜自动巡逻， 对巡逻区域出现的人员进行监控， 同时可利用 AI 识别技术，对车辆进行识别跟踪。 无人机设备与现有监控平台集成进行智能部署 率 实施载体：无人机突破视觉限制 成为智慧城市的空中之眼 智能化 立体化 便捷化 飞行平台：垂直起降固定翼无人机 污染防控 环境污染调查 环境监测 提供解决方案及定制产品开发方案 污染源 / 物防控、环境污染调 查、环境监测是具有代表性的环境保护管理应 用场景 以客户需求为导向 林草资源测绘 林草成 提供解决方案及定制产品开发方案 以客户需求为导向 飞行平台：多旋翼无人机 SDN 高速安全网 互联网 互联网服务 黑客攻击 中国移动 5G 5G 网络 机器人 云端大数据 +SAAS 政务级 Cloud 商业级 Cloud 中国联通 5G MEC Server MEC Server 无人机 摄像头 门禁 消费级 Cloud 通过互联网公网进行普通服务连接 通过高速安全网络进行专有服务连接 无 人 机 大 气 智 慧 监 测 系 统 解

传至云端数据中心，确保数据链路的低延迟（ <500ms ）和高可靠性（ 99.9% 可用 性）。 数据流与业务逻辑 数据采集与传输 系统整合卫星遥感、地面气象站等第三方数据源，通过时空对齐算法消除数据偏差，构 建覆盖 1000 米低空的立体气象模型，提升预测精度。 多源数据融合 基于业务规则引擎和 AI 模型，自动触发预警阈值（如风速超限时暂停无人机作业）， 并通过短信、邮件或平台通知多端推送告警信息。 智能决策支持 eVTOL 起 降走廊的风切变监测需求。 智能气象站组网 部署于建筑物屋顶的微型气象站集 群，集成超声波风速仪、高精度温 湿度传感器和气压计，实现城市冠 层 0-100 米微气象要素的分钟级采 集，单站覆盖半径达 1.5 公里。 立体观测网络布局 三维梯度观测塔 在重点区域建设 80-150 米高的梯 度观测塔，每 10 米垂直间隔部署 传感器，实时监测逆温层、混合层 高度等边界层特征参数，为无人机 GeoMesa 时空数据库构建分布式存储系统，支持每秒 10 万级传感器数据的实时入 库与索引，提供时间序列插值、空间插值等数据融合服务，满足 PB 级气象数据的管理需 求。 1 2 3 低空微气象预报中心 03 多源数据采集 采用 AI 驱动的异常值检测算法剔除噪声数据， 结合时空插值技术填补缺失值，并通过卡尔曼 滤波实现多源异构数据的动态加权融合。 数据清洗与融合 特征工程优化

污染防控 环境污染调查 环境监测 构建 XX 城区防尘监测空中之眼 以无人机移动监测系统为平台的走航观测，实现对 XX 城区特定污染源排放（ PM10 颗粒物等）、突发污染事 件及区域污染输送进行快速准确的定位分析，对污染物排 放源进行非接触式监测和对污染物扩散进行跟踪，对污染 物进行大范围和垂直距离的连续、实时、快速监测等。 无人机防尘监测系统具有极强的机动性，更能发挥仪 消息中间件 5G 高速专网 数据采集 数据仓库 数据分析与挖掘 数据可视化 污染物观测 特定监控 污染源搜索 环境巡查 污染物判定  PGIS 图像数据采集 XX 城区防尘监测中心 地理信息 实时数据回传 预警、决策、建议 AI 建模，智能比对 无人机自动巡航 污染源搜索 环境巡查 污染物判定 可有效对接多款 智慧环保管理云平台 无人机巡航 + 智能监测实现智慧防尘监管 机 类 型 、 飞 行 时 间 及 架 次） 2 （阶段二） 无人机城区防尘监测 飞行平台建设 2021.3-2021.8 为环保部门搭建专业可靠 的无人机飞行平台单元， 响应污染源搜索、环境巡 查、污染物判定等多种类 场景的实际使用需要 业主购买无人机系统，我司提供 无人机产品交付、飞行培训认证 及飞行保险等完整服务 根据业主实际 使用需要，我 方提供多种类 飞机配置组合

污染防控 环境污染调查 环境监测 构建 XX 城区防尘监测空中之眼 以无人机移动监测系统为平台的走航观测，实现对 XX 城区特定污染源排放（ PM10 颗粒物等）、突发污染事 件及区域污染输送进行快速准确的定位分析，对污染物排 放源进行非接触式监测和对污染物扩散进行跟踪，对污染 物进行大范围和垂直距离的连续、实时、快速监测等。 无人机防尘监测系统具有极强的机动性，更能发挥仪 消息中间件 5G 高速专网 数据采集 数据仓库 数据分析与挖掘 数据可视化 污染物观测 特定监控 污染源搜索 环境巡查 污染物判定  PGIS 图像数据采集 XX 城区防尘监测中心 地理信息 实时数据回传 预警、决策、建议 AI 建模，智能比对 无人机自动巡航 污染源搜索 环境巡查 污染物判定 可有效对接多款 智慧环保管理云平台 无人机巡航 + 智能监测实现智慧防尘监管 机 类 型 、 飞 行 时 间 及 架 次） 2 （阶段二） 无人机城区防尘监测 飞行平台建设 2021.3-2021.8 为环保部门搭建专业可靠 的无人机飞行平台单元， 响应污染源搜索、环境巡 查、污染物判定等多种类 场景的实际使用需要 业主购买无人机系统，我司提供 无人机产品交付、飞行培训认证 及飞行保险等完整服务 根据业主实际 使用需要，我 方提供多种类 飞机配置组合

安全，提升运行效率。 低空智能交通场景的关键技术需求如表 1 所示。根据现有的无线通信系统能力，主要 挑战集中在定位精度和覆盖高度。定位精度要求小于 0.1 米，而当前 5G 基站定位通常仅能 达到米级，难以满足亚分米级的需求；飞行高度可达到 300~600 米，但现有 5G 基站的通 信覆盖一般仅能支持至约 150 米，而卫星通信虽然能够覆盖，但目前商用卫星上行速率相 对较低，难以满足 1K 视频回传所需的上行传输速率。 可靠性＞99.999% · 端到端控制时延＜10ms · 集成图传和数传的通信协议设计、多链路接入调度、载荷 智能控制、高精度定位等 导航定位需求 · 定位精度＜0.1m 感知需求 · 感知精度为米级 · 虚/漏检率≤5% · 能够感知到雷达散射截面积（Radar Cross Section，RCS） ≥0.01m2 的动态目标 · 能够感知速率范围在 5~150km/h 的低空飞行器 低空智联网场景和关键技术白皮书 段需达到厘米级， 航线作业需保持亚米级精度，但当前 5G 定位普遍仅能实现米级水平。 需求类别 需求描述 通信需求 · 飞控数据上下行传输速率＞300kbps · 4K 高清视频回传，上行传输速率＞25Mbps · 可靠性＞99.999% · 端到端控制时延＜100ms 导航定位需求 · 起降阶段厘米级定位 · 航线亚米级定位精度 感知需求 · 感知精度为米级 · 虚/漏检率≤5%

（场景所需的场地、数 据、资金等） 单位名称 联系人 联系方式 信息 有效期 全产业链 低空文旅 消费示范 场景 深度挖掘金堂本地文 旅资源本底，集成发挥 成都周边文旅优势资 源，突出“空中飞行体 验+航空主题娱乐”相 结合，围绕赛事会展、 低空文旅、科普研学 等，持续丰富低空消费 场景，建设具有全国示 范意义的航空主题公 园，形成具有全国影响 力的低空文旅特色 靠龙泉山、紧邻沱江水， 融入绿色低碳公园城 市）、配套设施齐（配 套建设有会展中心、商 务中心、航空运营基地、 通航机务区、航空应急 救援基地等）的 A 类通 用机场。周边拥有 4A 级五凤古镇、3A 级橘乡 旅游度假区等丰富旅游 资源。 成都市淮 州新城管 理委员会 邓丹 13568986693 长期有效 需求清单 - 5 - 所处产业 链环节 场景名称 场景介绍 场景建设 算法人 才需求 深度强化学习算法人才引进， 强化学习领域的企业、高校科 研团队。 1.搭建虚拟仿真环境的 算法及研发团队； 2.雷达、光学、电磁等 多数据源融合、态势感 知生成的数据采集硬件 设备； 3.装备级的末端制导电 子对抗产品。 行同伦数 字科技（四 川）有限 公司 李先生 13269610033 2024.12-2 025.12 企业协作 项目联合 攻关