无人机在交通设施巡检中的应用技术规范

无人机在交通设施巡检中的应用技术规范范围本文件规定了无人机在交通设施巡检中的总体要求、技术要求、作业实施与过程控制要求、数据安全与取证链要求、监督评价与持续改进等要求。本文件适用于公路、桥梁、隧道、边坡与挡墙、交通安全设施及机电系统、轨道交通线路及附属设施等交通设施的日常巡检、专项巡检、灾害应急巡查、复核与取证等作业活动；也适用于相关管理单位、养护单位、第三方检测机构、无人机作业服务机构开展无人机巡检技术方案编制、作业实施与质量验收。对于涉及载人航空、有人机协同或超出适用空域与运行限制的情形，应在满足相关法律法规与监管要求的前提下参照本文件执行。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。GB46750民用无人驾驶航空器系统运行识别规范GB/T1.1—2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则GB/T22239—2019信息安全技术网络安全等级保护基本要求GB/T35018—2018民用无人驾驶航空器系统分类及分级GB/T38152—2019无人驾驶航空器系统术语GB/T38997—2020轻小型多旋翼无人机飞行控制与导航系统通用要求术语和定义下列术语和定义适用于本文件。

无人机unmannedaerialvehicle由遥控驾驶员操控或具备自主飞行能力、可执行特定任务的航空器。

无人驾驶航空器系统unmannedaircraftsystem由无人机、控制站、数据链、任务载荷及相关保障设备组成的系统。

交通设施transportationinfrastructure用于交通运输运行与服务的工程实体及其附属设施，包括公路、桥梁、隧道、边坡与挡墙、交通安全设施、机电与监控系统、轨道交通线路及附属设施等。

巡检inspection为掌握设施状态、发现缺陷或隐患、评估风险并形成处置建议而进行的检查活动，包含日常巡检、定期巡检、专项巡检和应急巡查等类型。

缺陷defect设施实体或附属系统出现的异常状态或损伤表现，如裂缝、剥落、变形、锈蚀、渗漏、沉降、构件松动、构造缺失、标志标线退化、设备故障等。

巡检目标inspectiontarget巡检作业需要获取数据并进行状态判别的对象，可为结构构件、地表形态、附属设施或设备系统。

任务载荷missionpayload安装于无人机上用于执行任务的数据获取或作业设备，如可见光相机、变焦相机、红外热像仪、激光雷达等。

航线规划flightpathplanning根据巡检目标、环境约束和数据质量要求，确定飞行高度、速度、航迹、航向、拍摄点位、重叠度、作业半径和安全边界等参数的过程。

影像重叠度imageoverlap相邻照片或相邻航带之间的覆盖重叠比例，通常包含航向重叠度与旁向重叠度。

地面采样距离groundsampledistance影像中一个像素所对应的地面实际尺寸，用于表征影像空间分辨率。

取证链evidencechain对巡检数据从采集、传输、存储、处理到输出的全过程进行留痕与校验，保证数据真实性、完整性与可追溯性的机制。

风险分区riskzoning依据人员、车辆、建（构）筑物、电力线路、水域与地形等因素，将作业区域划分为不同风险等级区域并设置相应控制措施的方法。总体要求基本原则无人机巡检应用应遵循安全合规优先、风险导向、数据质量牵引、作业标准化与成果可复用原则。巡检策划应以设施风险与管理需求为依据，突出关键部位、关键时段与关键工况；作业实施应确保空域与运行合规、人员与设备满足要求、现场组织与交通组织协调一致；数据采集应满足“可判读、可量测、可对比、可入库”的质量目标；成果输出应服务于设施状态评估、病害处置、养护决策与应急指挥的闭环管理。组织与职责实施单位应建立无人机巡检作业组织，明确任务委托方、作业实施方、数据处理方与成果审核方的职责边界。作业组织应形成文件化信息，至少包含：任务目标与范围、巡检对象与优先级、作业窗口期、现场协调机制、数据交付清单、质量验收标准与保密要求。对跨区域、多专业或夜间/应急作业，应建立联合协调与升级报告机制，确保决策链清晰、信息链一致、处置链可执行。安全与合规要求无人机巡检应满足适用的空域管理、运行识别、飞行活动管理等要求，执行“先审批/报备、后起飞；先评估、后作业；先隔离、后靠近”的控制逻辑。作业前应开展现场踏勘与风险评估，识别并控制人员密集区、交通主线、危化品运输路段、电力线路、通信基站、水域与复杂地形等风险源，设置禁飞区、限飞区、应急降落区和安全缓冲区。作业过程中应保持与交通运行管理、养护作业管理和应急管理的协同，必要时实施临时交通组织措施，避免对公众安全造成影响。人员与能力要求实施单位应配备满足任务需要的岗位人员，至少包括：遥控驾驶员、任务载荷操作员（可兼任）、现场安全员、数据处理与成果审核人员。人员应经过岗位培训并具备相应能力，能够理解设施巡检目标、掌握飞行与载荷操作、熟悉应急处置流程、具备数据质量判别与基础缺陷识别能力。对采用夜航、超视距、复杂地形或近距结构扫描等高风险作业的，应开展专项训练与演练，并形成记录。设备与载荷总体要求无人机平台与任务载荷应与巡检对象、作业环境和数据质量要求相匹配。平台应满足续航、抗风、定位、避障、链路稳定性与安全冗余要求；载荷应满足分辨率、变焦能力、测温精度、点云密度及标定与稳定性要求。设备应具备状态自检与维护保养制度，关键部件应有寿命或状态管理记录；电池、螺旋桨、云台与存储介质应按规定周期检查与更换。数据管理与保密实施单位应建立巡检数据全生命周期管理制度，明确数据采集、传输、存储、处理、共享与销毁的流程与权限。数据应具备时间、空间与任务标识信息，关键数据应保留原始文件并建立完整的日志与版本管理。对涉及敏感设施位置、安防系统、关键线路与桥隧结构细部信息的，应按分级分类要求实施访问控制与脱敏处理，确保数据安全与可控共享。技术要求应用场景与巡检对象分类无人机巡检宜按任务目的分为：日常巡检、定期巡检、专项巡检和应急巡查。各类型任务在巡检范围、数据精度、响应时限与成果深度方面存在差异，实施单位应在任务书或技术方案中明确分类并据此配置载荷、航线和质量指标。在交通设施巡检中，巡检对象宜按“线性设施—点状设施—面状设施”及“结构实体—附属设施—机电系统”进行综合划分，并在方案中明确关键部位。典型巡检对象与推荐载荷配置可参照表1进行选型与组合。交通设施巡检对象与推荐载荷配置设施类别典型巡检目标主要关注缺陷/风险推荐载荷与获取方式公路路基路面路面病害、边沟、排水设施、路肩与护栏带裂缝、坑槽、拥包、沉陷、排水堵塞、护栏缺失可见光相机（俯视+倾斜）；必要时搭配倾斜摄影建模桥梁结构主梁、桥面系、支座、伸缩缝、墩台与锥坡裂缝、剥落、钢构锈蚀、渗漏、支座偏移、构件松动变焦可见光（近距细部）；必要时激光雷达（形变与点云）隧道与洞口衬砌、拱顶、边墙、洞门、排水与附属构件渗漏水、衬砌裂缝、掉块、衬砌变形、附属件缺失低照度可见光/补光；必要时激光雷达（断面与变形）边坡与挡墙边坡表层、危岩体、锚索框架、挡墙立面变形、滑移迹象、落石风险、排水不畅、植被退化可见光（多角度）；必要时倾斜摄影/三维重建；热红外用于渗漏与异常区辅助判别交通安全设施标志、标线、护栏、照明、声屏障破损、遮挡、褪色、缺失、倾倒可见光（沿线巡航+点位悬停）；变焦用于高位标志细节机电与监控设施摄像机、通信与供电、箱变与接地、ETC/收费设施外观松动、倾斜、外壳破损、过热异常（部分设备）变焦可见光；红外热像（过热筛查）作业策划与航线规划任务书与技术方案实施单位应在作业前编制技术方案，技术方案应与任务书一致并可执行。技术方案至少应包含：巡检范围与对象清单、巡检类型与频次、数据产品清单与质量指标、飞行平台与载荷配置、航线与点位设计、风险评估与控制措施、交通组织与现场管控、应急预案、数据管理与保密要求、验收标准与交付格式。航线与点位设计航线设计应满足安全边界与数据质量双重约束。针对线性设施宜采用沿线巡航与定点悬停结合的方式，保证覆盖连续性与细部可判读；针对桥梁、洞口与挡墙等立面目标宜采用多角度环绕或分层扫描方式，保证构件遮挡区域可观测；针对隧道等GNSS受限场景应明确定位策略、补光策略与航迹控制方式，并设置保守的速度与安全距离。影像参数与覆盖要求影像采集应明确地面采样距离、拍摄距离、镜头焦距与变焦倍率、快门与ISO、航向/旁向重叠度、云台俯仰角与拍摄角度。对于需要三维重建或量测的任务，应设置满足重建稳定性的重叠度与航带布局；对于缺陷细部识别任务，应优先保证清晰度与可判读性，并通过悬停拍摄与多视角补拍降低误判风险。数据采集与质量控制数据类型巡检数据宜包括：可见光照片与视频、红外热像数据、激光点云数据、定位与姿态数据、飞行日志与载荷参数、现场记录与气象记录。实施单位应根据巡检目标确定数据类型与采集频次，并确保数据与巡检对象、批次与时间空间信息绑定。现场采集质量控制作业过程中应进行实时质量检查，至少包括：画面清晰度、曝光与对焦、目标覆盖完整性、关键部位是否遗漏、重叠度是否满足、时间与定位信息是否齐全、热像是否完成校准（如适用）、点云是否存在明显空洞。发现不满足要求时，应在现场补采并记录原因。数据质量指标数据质量指标应可量化并可验收。数据采集与质量要求建议见表2，实施单位可根据设施类型与任务目的进行加严或细化，但不应降低任务书约定的最低可用性要求。巡检数据质量指标与验收要求数据类型关键质量指标典型验收要求常见不合格情形可见光影像清晰度、分辨率、覆盖完整性、重叠度（如建模）关键构件缺陷判读区域清晰可辨；建模任务重叠度满足方案要求；影像含时间与位置信息模糊/抖动、过曝/欠曝、遮挡严重、漏拍关键部位、元数据缺失表2巡检数据质量指标与验收要求（续）数据类型关键质量指标典型验收要求常见不合格情形红外热像测温精度、发射率设置、环境校正、热斑可重复性具有校准记录；发射率与环境参数设置符合设备与方案；异常点位可复核未校准、参数设置错误、受反射干扰明显、无对照影像激光点云点密度、覆盖、噪声与空洞、配准精度点云覆盖完整；关键断面与构件可识别；配准与坐标一致性满足方案空洞多、噪声大、配准漂移、坐标混乱、无法量测定位与日志时间同步、航迹完整、操作留痕飞行日志可导出；时间同步一致；任务编号与数据批次对应日志缺失、时间漂移、任务批次无法对应、数据被覆盖数据处理、缺陷识别与成果表达数据处理流程数据处理应形成标准流程并保持可追溯，宜包括：数据接收与校验、原始数据归档、数据清洗与整理、影像拼接/三维建模、热像校正与融合、点云配准与断面提取、缺陷识别与标注、成果审核与发布、入库与备份。任何对原始数据的裁剪、增强、压缩与重采样均应记录处理参数、处理人员与版本号，确保取证链完整。缺陷识别与标注要求缺陷识别可采用人工判读、半自动识别或智能识别等方式。无论采用何种方式，均应明确缺陷分类体系、判定规则与证据要求，并与既有养护管理体系的缺陷编码或病害分类保持一致或建立映射关系。缺陷标注宜至少包含：缺陷位置（构件/里程/坐标）、缺陷类型、严重程度或等级、尺寸量测、证据影像编号、发现时间、建议处置与复核要求。成果产品与交付成果交付应满足管理单位的业务使用与归档要求。成果产品宜包括：巡检报告、缺陷清单、关键部位影像集、航迹与作业记录、建模成果、热像异常点位清单、点云与断面成果、整改或复核建议。成果应支持与资产管理系统、养护管理系统、GIS/BIM/数字孪生平台对接，保证后续对比分析与闭环管理可实施。作业安全控制与应急处置技术要求实施单位应在技术方案中明确失控处置、低电量返航、链路中断、恶劣天气突变、临时禁飞指令、交通突发事件等情形的应急策略，并在作业前进行演练或口头交底。近交通主线、桥梁跨线、隧道洞口等敏感区域作业时，应设置“最小安全距离、最小飞行高度、最小返航电量阈值、最大风速阈值”等硬约束参数，并通过电子围栏、限高限距与避障策略进行固化。应急处置过程中形成的记录与处置结果应纳入作业档案，作为后续复盘与改进依据。作业实施与过程控制要求作业前准备与批准作业前准备实施单位应在作业前完成任务资料收集与现场条件确认，确保巡检目标、作业边界、数据质量指标与交付成果清单明确一致。作业前准备宜包括设施基础资料（里程桩号、结构布置、既往病害与处置记录）、现场环境信息（地形地物、通信覆盖、潜在干扰源）、交通运行条件（车流量、施工占道情况）、作业窗口期与气象预报等，并形成可追溯记录。作业批准与交底无人机巡检作业应按照组织内部管理要求完成批准、报备或授权流程，并在作业前开展技术交底与安全交底。交底内容应覆盖任务目标、航线与关键点位、风险分区与控制措施、交通组织协同方式、应急处置流程、数据采集质量要求及保密要求等。交底应形成记录，关键岗位人员应签字确认或通过系统留痕确认。现场踏勘与风险复核实施单位应在作业前进行现场踏勘，对禁飞/限飞边界、起降点与备降点、人员车辆活动范围、电力线路与障碍物、GNSS信号条件与磁环境等进行核查，并对风险评估与控制措施进行复核。现场条件与方案不一致时，应及时调整航线、点位或作业方式，必要时暂停作业并重新履行批准程序。现场组织与交通协同现场管控实施单位应设置现场安全管控措施，明确起降区、作业区、观察区与警戒区的边界及管控规则，采取警示标志、警戒带、现场提示等方式防止无关人员进入。近道路主线、桥面、收费站及服务区等人员车辆密集区域作业时，应强化隔离与引导措施，确保公众安全不受影响。交通协同无人机巡检作业涉及可能影响交通运行或存在二次风险的，应与交通运行管理单位、养护作业单位或交管部门建立协同机制，明确交通组织方案、信息发布方式与现场联动联系人。确需临时交通管制或占道作业配合的，应按有关规定办理手续，并确保现场安全员与交通疏导人员配置到位。协同作业与接口管理当巡检任务涉及多专业单位协同时，应明确统一指挥、统一频段或通信方式、统一数据命名与交付格式、统一缺陷分类口径与闭环要求，避免多源数据难以融合或结论冲突。飞行实施控制起飞前检查每次飞行前应执行起飞前检查，至少包含平台结构完整性检查、电池健康状态检查、螺旋桨与云台检查、载荷与存储介质检查、定位与指南针状态检查、链路与图传检查、返航点设置、电子围栏与限高参数设置、紧急停止与失控策略确认。检查结果应形成记录或系统留痕。飞行过程控制飞行过程中应持续监控飞行姿态、速度、高度、剩余电量、链路质量、定位状态与障碍物告警信息，并根据现场风险变化及时调整飞行策略。实施单位应明确最低返航电量阈值、最大可接受风速阈值、最小安全距离等参数并严格执行。对桥梁结构近距细部拍摄、隧道洞口与边坡危岩等高风险点位，应采用保守速度与分层靠近策略，确保留有安全裕度。任务中断与恢复发生气象突变、链路异常、现场人员车辆进入警戒区、临时禁飞指令或其他影响安全与数据质量的情形时，应立即中断任务并执行返航或备降。任务恢复前应复核现场条件与数据缺口，必要时调整航线并补采关键部位数据，确保成果完整性。数据采集过程留痕与批次管理数据命名与批次规则实施单位应建立统一的数据命名与批次管理规则，确保每份数据可追溯到具体任务、设施对象、里程或构件位置、采集时间、采集人员与载荷参数。命名规则应在组织内统一执行，避免出现同名覆盖、位置不明或版本混乱。原始数据保护原始数据应在采集完成后及时导出、校验并归档，未经授权不得删除、覆盖或替换。对需要作为取证材料的关键数据，应保留原始文件、飞行日志与处理链记录，并采用只读介质、校验值或其他技术手段确保完整性与可验证性。数据缺口管理实施单位应建立数据缺口清单机制。当出现漏拍、遮挡、清晰度不足、重叠度不满足或元数据缺失等情况时，应记录缺口位置、原因与补采计划，并在现场条件允许时优先补采。确因条件限制无法补采的，应在成果报告中说明并提出替代验证或复核建议。数据处理、审核与发布控制处理环境与版本管理数据处理应在受控环境中进行，明确软件工具、版本号、关键参数、处理流程与输出格式。处理过程应保留版本记录与审计日志，确保同一数据在不同人员或不同时间处理时结果可复现、可解释。复核与审核成果发布前应进行复核与审核。复核应重点关注数据质量是否满足方案指标、缺陷识别是否有证据支撑、缺陷位置标注是否准确、严重程度判定是否符合口径、建议措施是否合理、交付清单是否齐全。审核结论应形成记录，并作为成果发布与入库依据。发布与变更控制成果一经发布，应进入变更控制。对后续复核、复测或异议处理导致的成果调整，应记录变更原因、变更内容、审批流程与版本号，确保历史版本可追溯并防止误用。质量验收与交付要求验收组织委托方应根据任务书或合同约定组织验收，实施单位应提交验收资料并配合抽查核验。验收应以数据质量指标与成果可用性为核心，并结合取证链完整性进行评价。验收内容验收内容宜包括：作业过程合规性与记录完整性、航线与覆盖符合性、关键部位数据清晰度与可判读性、缺陷清单完整性与位置准确性、量测结果合理性（如适用）、成果报告一致性、数据与成果的命名、格式、坐标基准与元数据完整性、数据安全与保密措施落实情况等。交付与归档交付成果应满足委托方系统入库与长期归档需求。实施单位应按约定格式提供原始数据、处理数据、成果文件与必要的说明文档，并提供校验信息与交付清单。委托方应建立归档目录与权限管理，确保后续复用、对比与追责可实施。数据安全与取证链要求数据分级分类与访问控制实施单位与委托方应对巡检数据进行分级分类管理，明确敏感数据范围、共享边界、访问权限与审批流程。对涉及重要设施细部、安防布设、通信与供电关键点位等敏感信息的数据，应实施最小权限原则、访问审计与导出控制；对对外共享或面向公众展示的数据，应进行脱敏处理并确保不影响设施安全。传输、存储与备份巡检数据在传输与存储过程中应采用受控介质或受控链路，防止未授权访问与数据泄露。数据存储应具备权限管理、日志审计、备份恢复与防误删机制；关键数据备份应满足业务连续性要求，并定期验证恢复有效性。对跨单位数据交换，应明确