无人航空服务公司(UAS Inc)是室内工业场所及地下矿井的检测服务提供商。该公司采用Emesent Hovermap 作业中的危险/困难区域Hovermap 摒弃传统人工检测方式,在提升安全系数的同时,为客户提供详实的视觉与激光扫描数据。
当美国爱荷华州一家石灰石采石场的求助电话打来时,情况已十分危急。地下发生大规模塌方,影响了约22英亩的开采区域——相当于整个矿区四分之一的面积。矿井大面积区域被封锁且结构不稳,岩石持续崩落的轰鸣声在巷道中回荡。矿方管理者面临两难抉择:如何在确保人员安全的前提下评估灾情?
传统的人工进入评估方法根本行不通。环境过于不稳定、危险且充满不确定性。然而,若不了解坍塌的实际范围,矿方既无法制定应对方案,也无法确定何时——甚至能否——安全恢复作业。
正是在这种情况下,无人航空服务公司(UAS)部署Emesent Hovermap 无人机技术。他们的任务是:在GPS信号失效的环境中测绘超过5公里的地下作业区域,绕过活跃塌陷区进行导航,并提供可操作的情报——所有这些工作都必须在接到紧急呼叫后的48小时内完成。
挑战不仅在于距离。地下作业面临的环境障碍可谓应有尽有:
在这种环境下Hovermap自主导航能力成为任务关键要素。该系统完全脱离GPS运行,转而依靠基于3D LiDAR同步定位与建图(SLAM)技术。无人机在狭窄路口精准导航,避开悬垂岩石,谨慎绕过积水区域——全程安全维持定位并规划返航路线。
"作为操作该系统近八年的飞行员,它至今仍令我惊叹,"UAS创始人兼总裁马特·麦金农表示,"这架无人机能抵达我作为人类飞行员绝不敢涉足的区域。其自主系统具备360度感知能力,甚至能避开我肉眼无法察觉的障碍物。"
在最关键的飞行任务中,团队执行了所谓"全速推进"模式——设定超出通信范围的航点后静待其归。整整20分钟内,他们与无人机彻底失联。这架无人机完全自主飞行,深入超过一公里的不稳定作业区域,实时判断障碍物与航线。
它最终成功返航,带回了整个坍塌区域的3D 数据。
Emesent 帮助企业绘制未知地图,最大限度地减少停机时间,同时提高工人安全。
快速、精准、高细节的移动数据采集
Hovermap 搭载人工智能驱动的自主测绘功能Hovermap 最新LiDAR 技术Hovermap 可生成覆盖范围卓越的高密度点云数据。凭借高达300米的传感范围和每秒捕捉超百万数据点的性能,Hovermap 广阔区域快速Hovermap 测绘级精细数据——助您加速洞察决策。
灵活部署方案,满足多样需求
Hovermap让用户能够从空中或地面采集以往难以触及区域的数据。即插即用的设计支持轻松切换使用模式:既可搭载无人机作业,亦可通过手持设备、背包设备、车载设备或地面机器人进行扫描。
快速、精准的无人机扫描,无需Emesent 控制Emesent
Emesent Aura 支持RTK技术,可自动为DJI M300和M350无人机上的Hovermap 实现高精度地理配准与漂移校正。这使得用户能够按需获取快速、精准的地面无人机扫描数据,无需布置和配准地面控制点Emesent
只需将Hovermap 通过专用支架Hovermap DJI M300或M350无人机Hovermap ,建立连接后即可开始扫描。 在数据处理过程中Aura 评估GPS信号质量,智能选择RTSLAM 的最优组合方案SLAM 可同时启用RTK和SLAM,或在RTK质量不足时SLAM ),并动态切换两种模式,为用户提供最可靠、最稳健的点云数据。
关键的是,团队将LiDAR 与360度摄像机影像相结合,既提供了精准的空间数据,又即时呈现了视觉环境。虽然扫描数据处理需要时间,但视频能让相关人员即时了解地下状况——整个过程无需任何人员进入危险区域。
麦金农指出:"Hovermap 完全无法进入的区域,自主采集数据并安全返回的能力,为矿难事件分析和应急响应开辟了新的可能性。"
此次任务的价值更因行动中的一项发现而倍增。矿主在前一年收购尽职调查期间曾委托对矿井进行扫描。通过将此次紧急扫描数据与历史数据叠加,团队得以精准定位变化区域。
对比结果既发人深省又令人警醒。当历史扫描数据与新数据并置时,清晰呈现出渐进式地质退化的规律:支柱呈漏斗状收缩,2019年早期塌陷区域的变形持续蔓延,以及当时难以察觉渐变的区域。 地面LiDAR 农田渗水长期汇入旧塌陷区,导致水流集中侵蚀周边石灰岩。结合记录的塌陷区上方高达22英尺的地表沉降数据,综合分析使团队更清晰地理解了导致坍塌的成因。
"关键启示在于:尽可能多地进行扫描,因为数据总能保存,"麦金农强调,"无需立即处理,但当问题发生时,拥有基线数据将彻底改变局面。本案中,我们得以回溯发现始终存在的结构不稳定迹象。"
本案例既展示了自主无人机技术的应急响应能力,更彰显其在日常主动监测中的巨大价值:
紧急响应:
常规操作:
该矿随后购置了专属Hovermap ,并制定了定期扫描计划——初期每周执行,随着对地质状况的信心增强,逐步调整为每月一次,再到每季度一次。他们现已认识到,这项技术不仅用于应急处置,更是预防性措施。
当矿井遭遇灾难性事故时,分秒必争。但3D 技术的真正价值,在于灾难发生前的分秒、小时乃至数日——此时数据仍能阻止悲剧发生,而非仅仅记录悲剧。
正如本案例所示,自主无人机技术不仅能在紧急情况下保障人员安全,更通过预防事故发生来守护生命安全。
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