基于中型垂直起降固定翼无人机的高速公路巡检解决方案|固定翼|无人机|长航时|飞机|飞行|高速公路

一

方案概述

1.1

方案背景

高速公路是国家干线交通体系的重要组成部分，是支撑国民经济发展和群众出行的关键基础设施。随着交通流量不断攀高，车速不断提升，高速公路的安全巡检和高效维护显得尤为重要。当前，高速公路巡检内容主要包括：一是对路容路貌的全面巡视；二是对养护施工现场的安全规范检查；三是对路面病害等隐患的发现与记录；四是对桥梁、边坡等重点路段和关键节点的专项检查。巡检形式分为日常巡检、特殊天气巡检和应急巡检，频率高、任务重。

传统人工巡检方式存在劳动强度大、效率低、覆盖范围有限等问题。视频监控虽然普及，但受限于布点稀疏、设备故障率高和施工干扰，常出现监控盲区，无法实现对全路段、全天候的动态掌控，一旦发生交通事故、拥堵或突发灾情，信息传递滞后、现场响应慢，严重影响应急决策与处置效率。

近年来，随着无人机技术的快速发展，其在交通巡检领域展现出巨大潜力。中型垂直起降固定翼无人机集飞行灵活性与续航能力于一体，兼具固定翼航时长、覆盖广和多旋翼起降方便的优势。配备双光吊舱、高清图传系统和多传感器，可实现全视角、多角度、远距离的实时监控与取证，大幅提升巡检效率与应急响应速度。无人机操作便捷，单人即可完成任务，适用于日常巡检、夜间巡查、恶劣天气巡航及突发事件快速响应等多场景，突破地形限制，不依赖道路条件，全天候执行任务，极大增强了高速公路的智能化监管与应急保障能力。基于中型垂直起降固定翼无人机的公路巡检解决方案，正为构建高效、安全、智能的公路管理体系提供强有力支撑。

1.2

中型垂直起降固定翼无人机优势

中型垂直起降固定翼无人机具备长航时、大载重的优势，可同时搭载航摄相机、光电吊舱、激光雷达等多种任务载荷，高效实现大范围、高质量、多元化的低空数据采集，显著提升高速公路巡检的信息化与智能化水平。通过搭载机载卫星通信设备，可进一步突破传统遥测和数据链路的物理限制，具备超远距离、全天候、抗遮挡、强抗干扰等显著优势，可在数百公里范围内实现稳定、实时控制与数据传输，确保指挥中心第一时间掌握现场动态，极大拓展了其作业边界，为交通巡察、病害检测、突发事件响应等任务提供有力支撑，显著提升高速公路巡检的实战能力与应急响应效率。

二

应用模式

V1系统配置包括基础版、巡察版及卫通版，整体采用内置载荷与外挂载荷舱相结合的设计方式，适应多样化任务需求。系统配置涵盖航测遥感任务载荷舱、视频巡检光电吊舱、应急任务载荷舱、拓展任务载荷舱及物流任务载荷舱，全部采用模块化设计，具备灵活更换与多载荷搭载能力，显著提升了任务适应性与作业效率。

V1不同载荷舱挂载设计

通过搭载机载卫星通信系统与高性能光电吊舱，结合先进的机载AI智能图像算法，V1系统能够有效突破传统通信距离限制及地形遮挡带来的障碍，实现远距离、跨区域的实时图像识别和传输，完成目标检测识别、目标提取分割、OCR文本识别以及两期图像变化检测等任务，特别适用于复杂环境下的路网管理、桥梁边坡等特殊路段巡检。航测遥感载荷具备快速、广域的地表信息获取能力，可高效完成公路沿线及周边区域的地质灾害隐患排查，为灾害预警和风险评估提供有力支持。此外，系统可结合应急通信载荷及物流任务载荷舱，灵活执行应急通信保障与物资空投任务，在突发事件中具备快速响应与多场景适应能力；V1系统集成度高、功能配置全面，具备“察、防、通、运”一体化任务能力，是道路巡检、灾害应对及综合任务执行的有力工具。

2.1

目标检测及跟踪

2.2

目标分割

2.3

OCR识别

2.4

变化检测

时间A

时间B

变化结果（白色部分）

左右滑动查看变化检测效果

三

应用场景

3.1

路网管理

1）病害识别

2）垃圾识别

3）遮挡识别

4）拥堵识别

5）交通设施识别

3.2

桥梁巡检

3.3

边坡巡检

3.4

地质灾害排查

3.5

应急通信

3.6

应急物资投送

四

产品介绍

4.1

系统概述

飞马机器人自成立以来一直在致力于无人机系统的研发、生产及应用场景开发，先后推出了行业首款全自动起降的固定翼无人机，首款具备精准地形跟随飞行的工业级旋翼无人机，首款长航时工业级轻型多旋翼无人机，首款具备电池、载荷互换的工业级垂直起降固定翼无人机及多旋翼无人机系统，首款集任务规划、飞行控制、数据处理、数据展示、维护管理为一体的软件系统；产品广泛应用于国土测绘、灾害应急、数字城市、遥感监测、巡视巡察等领域；为进一步满足市场需求，推出行业首款参照适航标准设计、研发、生产的新一代中型垂直起降固定翼无人机——飞马智能航测/遥感/巡察/应急指挥/物流运输系统V1。

V1采用混合动力设计、翼身融合的气动布局，具备大载重、长航时作业能力，最大任务载重可达40公斤，最大续航时间可达10小时；V1垂直起降动力系统采用8旋翼布局，推进系统采用航空发动机，标配轻量化设计的一体化发电及机载智能供电、分电系统，供电功率可达1000W，提供机载设备供电的同时可为动力电池实时充电，充分保障飞行安全，配备自主研发的基于高强度复合材料+软体油囊设计的防爆油箱及可调的油路供阻系统，进一步提升飞行可靠性；V1飞控系统采用双路热备份设计，两套飞控均采用独立集成并独立供电，通过机载总线网络实现实时数据共享，标配激光雷达、视觉相机、高精度惯导、双差分板卡，采用多传感器融合导航算法，确保飞行安全的同时满足复杂环境的作业能力。

V1采用分体式任务载荷舱设计，具备航测遥感、巡视巡察、应急通信、物流运输及拓展载荷应用能力，业务模式支持产品销售、运维服务、航飞服务、租赁服务及合作运营，灵活满足客户不同场景、不同模式的任务需求，全方位保障用户飞行安全，让飞行更有价值。

V1结构示意图

4.2

系统特点

1）高性能启发一体航空发动机

选用了水平对置双缸二冲程电喷启发一体式发动机，具备适应高海拔、高温、严寒及恶劣天气的全天候作业能力。机载高功率发电机提供超过1000W的供电能力，能够充分保障多系统同时并发工作的需求。在飞行过程中，发电机可以实时为主动力电池充电，提升能源利用效率，确保无人机在极端环境下的安全降落。

2）防爆航空油箱

采用了“薄壁软油箱+复材外壳”的形式。内置软油箱主体由合成橡胶和高强度织物组成，具有良好的韧性和抗冲击性能；油箱内部填充聚氨酯海绵，具有抑爆防火的功能；复材外壳采用凯夫拉材质，外壳底部填充EVA海绵，使得油箱整体具备耐坠的特点，提升了油箱的整体安全性能。

3）可调节供油管路系统

采用集成化模块设计，便于维护；采用高性能油泵，确保供油正常；设有燃油压力调节器，确保供给发动机的燃油压力符合需求；油路设置自密封快拆接头，确保燃油不会泄漏，更换拆卸方便；放油口方便快捷，可靠性高，不易误操作。

4）机载总线系统

设计机载低速总线和机载高速总线。低速总线采用CAN通信，负责飞控系统与机载传感系统、动力系统、监控系统的通讯；机载高速总线采用以太网通信，主要承担机载SLAM导航系统、GNSS导航系统、任务载荷等系统的通信任务。