T-AOPA 0064-2024 架空输电线路无人动力升空器激光扫描数 据采集巡检作业要求

ICS49.020

CCSV04

团体标准

T/AOPA0064—2024

架空输电线路无人动力升空器激光扫描数

据采集巡检作业要求

RequirementsofthedatacollectionbyUnmannedPowered-liftlaserscanning

technologyforelectrictransmissionline

2024-06-20发布2024-06-20实施

中国航空器拥有者及驾驶员协会发布

T/AOPA0064-2024

架空输电线路无人动力升空器激光扫描数据采集巡检作业要求

1范围

本文件规定了无人动力升空器激光扫描架空输电线路的作业要求、作业前准备、激光扫描数据采集、

数据整理与移交、应急处置和设备保养。

本文件适用于交流110kV及以上、直流±400kV及以上架空输电线路无人动力升空器激光扫描作业。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T18314全球定位系统（GPS）测量规范

GB/T26859电力安全工作规程电力线路部分

GB/T27919IMU/GPS辅助航空摄影技术规范

GB/T2900.51电工术语架空线路

CH/T8023机载激光雷达数据处理技术规范

CH/T8024机载激光雷达数据获取技术规范

DL/T1482架空输电线路无人机巡检作业技术导则

3术语和定义

GB/T2900.51、CH/T8023界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

架空输电线路Overheadtransmissionline

用绝缘子和杆塔将导线架设于地面上输电用的线路。

3.2

无人动力升空器Unmannedpowered-lift

一种重于空气的无人航空器，能够垂直起飞、垂直着陆和低速飞行，主要依靠以发动机驱动的升空

装置或发动机推力在这些飞行状态期间升空，并且依靠非旋转翼型在水平飞行时升空。

注：在不引起混淆的情况下，本文件中的“无人动力升空器”简称为“无人机”。

3.3

机载激光雷达airbornelightdetectionandranging（airborneLiDAR）

基于机载平台的激光雷达，其基本组成部分包括适用于机载环境的激光扫描仪、POS、航空数码相

机等传感器。通过飞行测量作业，机载激光雷达系统可以高效、高精度地获取测量覆盖区域的三维点云

数据。

3.4

点云pointcloud

以离散、不规则方式分布在三维空间中点的集合。

3.5

点云密度densityofpointcloud

单位面积上点的平均数量。一般用每平方米的点数表示（pts/m2）。

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3.6

激光扫描带宽Laserscanningbandwidth

机载三维激光扫描仪激光脚点形成的扫描带的宽度。

4作业要求

4.1人员要求

4.1.1机组作业人员应熟悉无人动力升空器激光扫描数据采集作业方法和技术手段，通过相应机型的

操作培训并取得执照。

4.1.2机组作业人员应具备相应的输电线路知识，应掌握航空、气象、地理等必要知识，并应遵守熟

悉GB/T26859的有关规定。

4.1.3机组人员应熟悉数据采集作业流程，见附录A。

4.1.4激光扫描作业机组应包括工作负责人和机组成员，作业分工如下：

a）工作负责人：负责输电线路激光扫描任务的总体协调沟通，制定作业计划，负责作业实施、作

业现场安全管理与人员分工、负责现场应急处置；

b）操控员：负责输电线路激光扫描飞行作业；负责地面站操作；负责航前航后检查；配合工作负

责人开展作业实施和应急处置；

c）任务手：配合无人机操控员对无人机及载荷的安装、检查；负责无人机载荷操控、配合操控员

完成起飞、降落等工作。

4.2设备要求

4.2.1无人机选型

无人机应满足以下要求：

a）应按照国家规定进行实名注册登记，无人机机身须有明确标识；

b）宜选择纯电动无人动力升空器；

c）抗风能力宜大于6级，巡航速度宜不低于70km/h，续航时间宜不低于90min；

d）应具备仿地飞行能力，且载重能力宜不低于3kg；

e）应具备给雷达设备供电和提供GNSS通讯的能力；

f）宜具备拆装激光雷达设备简单且连接稳定牢固的性能。

4.2.2机载激光雷达设备选型

机载激光雷达设备应满足以下要求：

a）激光雷达设备应满足抗震性强、拆装方便的要求；

b）激光雷达的有效操作距离应大于无人机巡检输电线路的安全距离，激光点云密度须满足成果精

度要求，数据存储空间应足够；

c）激光雷达最大探测距离不低于1000m，测距精度宜不低于10mm，最大脉冲发射频率宜不小于

400kHz；

d）激光雷达系统宜包含机载相机，且相机分辨率宜不低于6000*4000。

4.2.3机载POS选型

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机载POS应满足以下要求：

a）机载GNSS接收机宜选择航空型GNSS信号接收机，为高精度动态测量型双频接收机，有稳定的相

位中心，能在高空、高速的环境下正常工作，数据采样率应符合GB/T27919有关要求，宜不小

于5Hz；

b）机载IMU的记录频率宜不低于128Hz，中误差须满足：侧滚角和俯仰角的中误差应不大于

0.015°，航偏角的中误差应不大于0.035°。

4.2.4地面GNSS参考站选型

地面GNSS参考站应满足以下要求：

a）地面GNSS参考站接收机宜选择高精度实时动态双频接收机；

b）地面GNSS参考站接收机的数据采样率应不低于机载GNSS接收机的数据采样率；

c）地面GNSS参考站应配备充足的电池或外接电源，应确保野外工作正常。

4.2.5设备管理要求

作业设备存放、运输应满足以下要求：

a）无人机和激光扫描设备均应放置在指定工作区，运输过程中应做好防潮、防震等保护措施；

b）无人机、激光扫描设备、地面基站设备、电池等设备均应在温度、湿度满足设备要求的环境存

放；

c）无人机电池标识应明确、清晰，包括电池容量、额定电压、生产日期等信息；

d）无人机电池应配置专用电池箱，做好充放电工作，长时间不用时应以存储电压存储；

e）无人机机组宜配备电池专用灭火器，宜选择水基灭火器或干粉灭火器。

4.3环境要求

4.3.1作业天气条件宜满足：风速小于7级，无雷闪，无雨水，水平能见度大于3km，垂直能见度大

于500m。

4.3.2巡检线路与山体之间水平距离小于100m时，不应在山体与线路间开展飞行作业。

4.3.3作业时，应远离有爆破、射击、打靶、飞行物、烟雾、火焰、无线电干扰等危险区域。

5作业前准备

5.1任务资料收集与评估

5.1.1作业人员收到任务需求后，应确定任务作业台账，线路台账宜为运维单位反馈最新台账。

5.1.2作业人员应收集作业区域地理、天气、地面高大建筑以及学校、加油站、军事区等敏感区域等

信息，进行任务评估。

5.1.3作业人员应根据任务要求和评估结果，确定作业设备和作业方案。

5.1.4作业前，应办理工作票或任务单，作业人员应完成安全准入。

5.2设备准备

5.2.1作业人员应确保作业设备、作业工器具以及配套设备齐全（见附录B）。

5.2.2作业人员应确认无人机设备、激光扫描设备、地面基站等作业设备各项指标参数正常。

5.2.3设备检查完毕后，应按照要求装箱（盒），做好设备防撞、防潮等安全运输保障措施。

5.3起降点踏勘

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5.3.1作业前，应对输电线路周围进行实地踏勘，确定起降场地，为航线规划提供参考资料。

5.3.2根据无人机单架次作业半径，合理划分任务区段，选取合适无人机起降点覆盖全部任务区段。

5.3.3起降点宜在线路两侧3km以内选取，宜选取在任务区段中部，遵循提升巡检效率的原则。

5.3.4起降点宜选取任务区域内海拔较高区域，保障无人机在任务区域内与起降点地面控制站间数据

链正常无中断。

5.3.5无人机起降点周围应无高大建筑物，与输电线路、其他设施保持足够的安全距离，具备起降条

件。

5.4航线规划

5.4.1航线规划应充分考虑无人机性能、空域航路、起降点踏勘情况，合理规划航线；规划航线应避

开人员密集、敏感区域。

5.4.2航线规划应根据输电线路地形起伏情况合理设置航线高度，宜采用仿地或者半仿地的方式规划

航线。

5.4.3航线规划时，若扫描线路转角大于30°，或连续沿单一方向飞行超过20km，应设置出线和进

线航线保证数据采集的带宽和精度。

5.4.4规划航线应与线路两侧水平距离宜不小于45m，航线真高宜不低于180m。

5.5空域申报

现场作业应严格按照国家相关政策法规、当地民航军管等要求规范化使用空域。并应根据无人机作

业计划，按相关要求办理空域审批手续，密切跟踪当地空域变化情况。

6激光扫描数据采集

6.1飞前检查

6.1.1无人机应满足以下要求：

a）无人机外观应无影响飞行的损伤，无人机各连接件应连接紧固正常；

b）舵机、连杆、固定螺丝等应无损伤、松动和变形；

c）发动机、旋翼桨叶应无损伤，且应安装牢固；

d）无人机电池应安装正常，且电池电量应充足；

e）遥控器电量应充足，作业人员应确认遥控模式（日本手/美国手）。

6.1.2地面GNSS参考站布设应满足以下要求：

a）布设地面GNSS参考站时应选在卫星信号接收情况良好的开阔处，保证有效观测卫星数不少于6

颗，卫星截止高度角不小于15°，且测区内任意位置与最近的地面GNSS参考站距离不应超过30

km；

b）地面GNSS参考站的架设应严格遵守GB/T18314的有关规定和要求；

c）相对于无人机起飞时间，地面GNSS参考站开机时间应提前30min，关机时间应推迟30min；

d）无人机激光扫描系统开始采集数据时，地面GNSS参考站应提前进行数据采集，确保GNSS参考站

稳定且不间断采集数据时间区间完全包含雷达采集时间区间；机组作业人员记录设备操作，填

写《GNSS观测记录单》（见附录C）。

6.1.3机载激光设备系统调试应满足以下要求：

a）激光扫描设备应接线正确、安装牢靠；

b）激光扫描设备存储容量充足，地面站中各项参数指标正常；

c）激光雷达设备长期未使用或经长途运输后，应进行试作业，对雷达参数进行检校。

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6.2检校飞行

6.2.1检校场应布设于起降场附近，检校航线布设宜满足以下要求：

a）检校场平坦，有明显倾斜地形地物（如尖顶房等）；

b）选择垂直倾斜地形或地物进行重叠、平行飞行；平行航线重叠为35%-50%；

c）选择地形平坦、地物明显地区进行重叠对飞；

d）检校飞行高度按作业高度进行。

6.2.2检校起飞后，宜做一个“8”飞行，在检校场上空按照井字航线飞行，单边长度宜不低于600m，

真高不宜低于300m，保证飞机直线飞行，航线水平偏移宜不超过15m，高程偏移宜不超过15m。

6.2.3系统检校值应包括：Roll、Pitch、Heading，对检校数据进行结算，校正设备参数，消除安装

误差，保证数据获取的最高精度。

6.3地面站检查

6.3.1作业人员应根据作业现场天气、起降点等实际情况，调整优化航线，检查航线高度，设置电子

围栏，上传航线至无人机飞控系统，应再次核对无人机飞控航线是否准确。

6.3.2作业人员应在地面站设置失联返航和低电压返航等应急参数。

6.3.3作业人员应按照无人机地面站检查流程，进行检查；检查完毕后，应再次核对无人机状态参数

正常。

6.4飞行实施

6.4.1无人机起飞前，应按照当地军民航管制单位要求，进行放行申请；作业过程中，应按照空域要

求进行飞行实施和动态报送工作。

6.4.2无人机起飞前，应安排专人负责现场秩序维护，做好作业场地安全警戒工作。

6.4.3无人机起飞盘旋到高后，宜先飞行8字航线，再飞十字航线（选飞），最后进入航线进行作业。

6.4.4激光雷达系统开始数据采集后，应再次确认采集频率是否正确。

6.4.5进行激光扫描作业时，应填写《设备操作记录单》（见附录D）。

6.4.6飞行过程中，操控员应时刻关注无人机飞行与导航参数、数据链状态、设备状态及指令信息。

6.4.7飞行过程中，任务手应时刻关注激光扫描设备各项指标参数是否正常，确保数据采集工作顺利

进行。

6.4.8作业过程应符合DL/T1482、CH/T8024的有关规定和要求。

6.4.9无人机降落时，应确保场地空旷安全，无人机停稳后，按照正确顺序依次对激光扫描系统及无

人机进行关机断电。

6.5航后检查

6.5.1作业结束后，作业人员应确认数据文件质量，数值应正常、完整，若POS系统缺失局部记录，

或激光、影像存在质量缺陷时，应进行重飞。

6.5.2作业结束后，作业人员应对原始数据进行解算检查，检查内容宜包括以下内容。

a）POS精度。POS精度应满足以下要求：

1）整体解算精度应达到标准；

2）解算偏心分量精度应达到标准；

3）Roll、Pith、Heading精度应达到标准。

b）激光点云。激光点云应满足以下要求：

1）点云应无漏洞，覆盖面应完整，包括变电站；

2）点密度尤其是铁塔所在区域点密度应达到（点密度大于30pts/㎡）技术设计要求；

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T/AOPA0064-2024

3）杆塔、导线应完整，在航线拐弯处，点云应完全覆盖铁塔；

4）激光扫描带宽应满足不低于90m的要求（沿中心线左右各外廓45m）；

5）同一架次内相邻航带接边及不同架次的相邻航带接边的平面和高程应满足要求：

6）同一架次航带间接边：平面误差宜小于10cm，高程误差宜小于10cm；

7）不同架次航带间接边：平面误差宜小于10cm，高程误差宜小于10cm。

c）影像数据。影像数据应满足以下要求：

1）影像应覆盖整个测区，不应有漏洞；

2）影像数据重叠度应符合设计要求，航向重叠度宜优于30%，宜不小于20%；

3）影像画面质量，包括色调、阴影、雾霾和云等情况，没有曝光过度或不足等现象；

4）激光扫描带宽应满足要求（沿中心线左右各外廓60m）；

5）查看点云和影像完全覆盖，影像和点云重合度较好。

7数据整理与移交

7.1数据整理

7.1.1数据应包括原始数据和预处理数据。原始数据应包含激光雷达采集数据、基站采集数据、基站

坐标、影像、影像列表及相机参数等所有参与激光扫描解算数据；预处理成果数据应包含解算轨迹、雷

达LAS数据以及通道影像等所有用于进一步数据分析的预处理数据。

7.1.2对原始数据、预处理成果数据应进行分类保存与备份。

7.1.3数据存储文件宜根据作业日期、作业架次、作业区段进行命名，数据存储文件结构应与雷达自

身预处理文件结构相符合，见附录E。

7.1.4作业后，应按照架次填写激光扫描作业数据记录单中数据采集信息部分，见附录F。

7.2数据移交

7.2.1成果数据的移交应明确移交人及数据接收方，移交数据宜附数据清单，包含移交数据容量、数

据类型、成果清单、移交人、数据接收方、移交时间。

7.2.2数据中涉及国家秘密和公司企业秘密的信息严禁在互联网及连接互联网的计算机中传输、处理

和存储，宜采用云存储方式加密移交。

8应急处置

8.1若无人机出现失去动力等机械故障，操控员应立即控制无人机在安全区域紧急降落，并将无人机

送检维修。

8.2若无人机通信链路长时间中断，且未在电台超时极限内返航，作业人员应根据无人机失联地理坐

标和机载追踪器发送的报文信息等及时寻找。

8.3若激光扫描设备出现故障，且影响巡检作业质量时，作业人员应立即中止本次作业，操作无人机

返航，待故障排除后，方可使用。

8.4若作业区域天气突变，应及时控制无人机返航或就近降落，以确保无人机安全。

8.5若作业区域出现其他飞行器，应立即采取避让措施，操作无人机设备返航降落并上报。

8.6若出现作业人员身体不适，不能继续作业的情况，应及时控制无人机安全降落，终止本次作业，

并立即将患者送医。

8.7若无人机发生坠机事故，工作负责人应立即上报相关管理部门并及时寻找无人机残骸以防发生次

生灾害。

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9设备保养

9.1无人机设备每飞行100小时或参与作业3个月宜进行一次保养。

9.2无人机电池每飞行100小时或参与作业3个月宜进行一次电池性能保养检查评估。

9.3激光雷达设备每飞行100小时或参与作业3个月宜进行一次保养检查。

9.4无人机设备损坏或达到使用年限，经专业人员检测判断不能满足正常作业使用需求时，应进行报

废处理。

9.5无人机电池遭受撞击、碾压、跌落等伤害，出现破损、鼓包、进水、漏液等异常现象时，应进行

报废处理，不得继续使用。

9.6激光雷达设备损坏或达到使用年限，经专业人员检测判断无法维修继续使用时，应进行报废处理。

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附录A

（规范性）

数据采集流程

无人机激光扫描数据采集巡检作业流程应按照图A.1。

图A.1无人机激光扫描数据采集巡检作业流程图

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附录B

（资料性）

巡检作业所需工器具

在无人机激光扫描数据采集巡检作业中，所需工器具见表B.1。

表B.1巡检作业所需工器具

序号名称单位数量

1无人机架1

2激光扫描系统套1

3相机套1

4基站及脚架台1

5机载电池块8

6任务载荷电池块4

7基站电池块2

8电池充电器套1

9工作台张1

10笔记本电脑台1

11相机读卡器个1

12对讲机套1

13工具箱套1

9

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附录C

（规范性）

GNSS观测记录单

在进行GNSS观测过程中，应严格按照观测要求架设仪器获取数据，按照附表C.1填写GNSS观测记

录单。

表C.1GNSS观测记录单

任务线路观测日期

天气情况基站编号

开机时间关机时间

开机天线高关机天线高

观测卫星数

备注

记录员：

10

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附录D

（规范性）

设备操作记录单

在无人机激光扫描数据采集巡检作业中，所有操作应严格按照要求进行，并将飞行与操作记录按照

附表D.1填写在设备操作记录单中，以便作业后进行数据管理。

表D.1设备操作记录单

开车关车无人机记录员基站负天气晴

时间时间操控员责人情况

开设备关设备总时间起降点基站

时间时间名称

计划作业

区段区段

序号工作内容及飞行状态

1

2

3

4

5

备注

填表说明：

a）应记录开车时间、关车时间、无人机操控员、记录员、天气情况、开设备时间、关设备时间、

总时间、起降场、基站（CORS站）、计划区段、作业区段、记录日期及架次等信息；

b）开车时间、关车时间、总时间落地后根据航务所发飞行报告填写；

c）开设备时间、关设备时间根据开关设备操作记录北京时间；

d）计划区段、作业区段按照“江莲一线：1-50#”格式填写；

e）工作内容及飞行状态栏按照UTC时间填写，记录起飞、开激光器、调整相机参数、做S、落地时

间；

f）一架次扫描多条线路时，记录时写上当前扫描线路名称；

g）记录采集数据过程中发现的设备异常、地面及地物异常情况。

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附录E

（规范性）

数据存储文件结构

无人机激光扫描数据采集巡检作业后，应将文件按规范要求进行存储记录，数据存储文件结构如下：

年月日

------S1

------雷达数据

------RXP

------IMU

------GNSS

------飞机数据

------基站（Base）数据

------原始照片