《高速公路养护无人机巡查作业技术要求》

ICS号

中国标准文献分类号

团体标准

T/CHTSXXXXX-202X

高速公路养护无人机巡查作业技术

要求

TechnicalRegulationsforDroneInspectionOperationsof

Expressway

（征求意见稿）

xxxx-xx-xx发布xxxx-xx-xx实施

中国公路学会发布

1

高速公路养护无人机巡查作业技术要求

1总则

1.0.1为规范高速公路养护无人机巡查作业，保障高速公路养护无人机巡查作业的操作

规范和运营安全，制定本标准。

1.0.2本标准规定了无人机运用于高速公路养护巡查时作业的术语和定义、高速公路养

护巡查作业巡查准备、巡查作业、数据采集与存储、异常情况处置、作业报告等内容。

1.0.3本标准适用于高速公路养护中的无人机巡查作业。

1.0.4高速公路养护无人机巡查作业除符合本标准的规定外，尚应符合有关法律、法规

及国家、行业现行有关标准的规定。

2术语与定义

2.0.1无人驾驶航空器uncrewedaircraft

指没有机载驾驶员、自备动力系统的航空器。无人驾驶航空器按照性能指标分为微型、

轻型、小型、中型和大型。本标准所称的“无人机”为“无人驾驶航空器”的简略表达。

2.0.1垂直起降无人驾驶航空器verticaltake-offandlandinguncrewedaircraft

垂直起降无人驾驶航空器是一种能够进行垂直起降并在空中进行水平飞行的无人驾驶

航空器，以下简称“垂直起降无人机”。

2.0.2多旋翼无人驾驶航空器multi-rotoruncrewedaircraft

多旋翼无人驾驶航空器是一种依靠多个旋翼提供升力的无人驾驶航空器，以下简称“多

旋翼无人机”。

2.0.3无人机自动机巢automaticdockforuncrewedaircraft

无人机自动机库是一种专为无人机设计，具备自动起降、存储、放飞/回收、充电等功

能的自动化设备，可以远程部署在作业现场，实现无人机的自动巡飞作业、自动降落、自动

充电和数据传输等功能。

2.0.4日常巡查dailydronepatrols

1

为及时掌握高速公路基础设施表现状态和使用情况，发现并及时处理可能危及通行安全

的病害、损毁及其他异常情况而使用无人机进行的日常性巡视检查。

2.0.5应急巡查emergencydronePatrol

为应对自然灾害、交通事故、突发性结构安全事件或其他紧急情况，快速评估高速公路

基础设施受损程度、安全隐患及通行条件，通过无人机开展的临时性、针对性巡视检查。

2.0.5控制站(单元)controlstation(unit)

具有对无人驾驶航空器飞行和任务进行监控和操纵的能力,包含对无人驾驶航空器发射

和回收控制的一组设备。

2.0.6全球导航卫星系统globalNavigationSatelliteSystem（GNSS）

能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的3维坐标和速度以及时间信

息的空基无线电导航定位系统，是对能够实现全球覆盖的卫星导航系统的统称。

2.0.7基于载波相位观测值的实时动态定位技术real-timekinemaTIc(RTK)

能够为无人机实时地提供测站点在指定坐标系中的三维定位结果，并达到厘米级精度，

以此提高无人机的定位精度，降低飞行误差。

2.0.8图像轻量化imagelightweighting

符合图像原始性和真实性的技术规范要求，在编码标准、分辨率、清晰度、帧率、图像

质量不变的情况下有效降低视频码流85%以上。

3巡查准备

3.1无人机准备

3.1.1无人机抗风能力应大于或等于6级。

3.1.2无人机应具备环境感知与智能避障能力。

3.1.3无人机应具备搭载设备能力，可挂载光电吊舱、喊话器、探照灯、爆闪灯、抛投器、

激光雷达等任务载荷。

3.1.4无人机应具备在当地起飞作业的能力，最大起飞海拔高度和实用升限应根据当地海拔

确定

3.1.5应满足-20℃—50℃的工作温度要求，小于等于95%（+25℃）的相对湿度要求。

3.1.6应支持通过控制站控制相机执行拍照、录像指令、变焦相机变焦倍数及进行航线规划

2

和任务规划。

3.1.7进行飞行作业前，应具有无人机高速公路巡查作业飞行方案。

3.1.8应根据任务情况，选择合适执飞的无人机。在进行桥梁下部结构等部位巡查时，应选

择具有悬停能力的无人机。

3.2航线规划

3.2.1除有特殊要求的区域外，无人机应在真高120米以下进行高速公路巡查作业。

3.2.2.为满足无人机在高速公路的常态化巡检，无人机高速公路巡查应根据场景需求、无人

机特性和作业要求，规划固定航路航线，并向空中交通管理部门提出长期飞行活动。

3.2.3一般情况下，无人机高速公路巡检应在白天进行；在特殊情况下，可使用符合夜间运

行的无人机进行巡检。

3.2.4无人机高速公路巡查航线规划应综合考虑无人机性能、高速公路的地理环境、路况以

及桥梁、边坡、涵洞等重点巡查位置，满足空域使用限制、安全要求和巡查精度要求。

3.2.5巡检线路沿线左右两侧一定范围内应无爆破、射击、打靶、飞行物、烟雾、火焰、无

线电干扰等影响飞行安全的因素，并制定特殊情况下停飞、避让等应对措施。

3.2.6使用无人机进行高速公路巡查工作时，应当与有人驾驶航空器隔离飞行，确需进行融

合飞行时，需经空中交通管理机构批准。

3.2.7除紧急情况外，高速公路巡查无人机不得突破高速公路建设界限，以免造成危害。

3.2.8紧急情况下，高速公路巡查无人机应进行临时航路航线划设，临时航路航线划设不得

突破当时空域限制条件。

3.3作业人员要求

3.3.1无人机巡查作业人员要求

1巡查作业人员应熟悉巡查航线、高速公路安全工作标准和有关技术标准。

2对于需要划设高速公路无人机航线、人工介入操纵无人机的无人机巡查作业人员，应具备

CAAC超视距驾驶员资质。

3作业人员应确保身体健康，精神状态良好，作业前1天及作业过程中严禁饮用任何酒精类

饮品。

3

3.3.2设备维护保养作业人员要求

设备维护作业人员应熟练掌握包括无人机机体部分、中继链路部分、自动机库部分、常

用平台航线部分在内的设备维护保养要求。具体详见附录A无人机设备维护保养表。

3.4作业环境要求

3.4.1温度要求

无人机高速公路巡查适合作业的环境温度应保持在-20℃到50℃范围之内。

3.4.2电磁干扰

1使用无人机对高速公路进行巡查时，应与强电磁波干扰场地保持200米以上距离。如雷

达站、微波站、手机通信基站、无人机干扰设备等。

2应与大型铁矿、大型钢结构建筑保持200米以上距离，避免对无人机磁罗盘造成干扰。

3.4.3风力

作业时环境风力应小于等于六级，满足逆风起降原则，偏离起飞航线45°以下侧风允

许起飞。

3.4.4能见度

作业时云下能见度应大于等于3千米。

3.4.5湿度要求

作业时相对湿度应小于等于95%RH。

3.4.6定位要求

网络信号正常条件下，应配备GNSS系统和遥控设备，确保飞行全程RTK正常。

接收卫星信号数量≤8组时，可增设移动信号基站，进行无人机辅助定位。

3.5地面起降点要求

3.5.1无人机起降点宜设在无明显信号遮挡的场地。

3.5.2起降点应远离频闪灯、不受控人造光源照射位置等区域。

3.5.3为保障作业安全，起降点应避免选择在易发生积水、地面沉降、泥石流、山体滑坡、

4

积雪掩埋等灾害的场地，应选择在周围排水设施良好的场地。

3.5.4若选择在楼顶，应避免放置于危楼，不得放置于楼体边缘，以避免产生严重的坠机后

果。

3.5.5为保证起降安全，无人机起降点周边500米内不应存在加油站、学校、铁路、敏感场

所、禁飞区域、人口密集区域等。

3.5.6为保证起降安全，自动机库作为起降点时，周边10米内应同时布设备降点，保障机库

因机械故障无法开启时，无人机安全备降。

3.5.7为保障飞行安全，日常巡查航线上，每间隔30公里，宜设置一个迫降点，当无人机判

断无法安全返航时，可降落于迫降点。

3.6任务载荷要求

应根据不同任务需求，选择不同载荷，载荷包括吊舱、可见光相机、激光雷达、热成像

相机、喊话器、爆闪灯、探照灯等。

3.7作业前检查要求

无人机进行作业前，应进行系统检查，并填写无人机系统作业前检查工作单。

4巡查作业

4.1安全要求

巡查作业过程中，作业人员之间应保持良好沟通，确保作业安全。

4.1.1无人机巡查宜在建控区及其外侧进行，如需在道路正上方巡查，需获得相关部门审批

后进行。

4.1.2无人机悬停巡查时，应注意保持无人机与巡检目标的安全距离。

4.1.3巡查作业过程中，作业人员应时刻关注无人机通讯质量及剩余续航时间，确保无人机

安全返航。

4.2边坡飞行作业要求

4.2.1垂直起降无人机边坡飞行作业

1无人机航线设计应满足激光雷达等搭载设备的测程要求，确保坡底与坡顶在有效测程内；

5

2作业精度应满足高速公路养护巡查所要求的精度要求。

4.2.2多旋翼无人机边坡飞行作业

1无人机巡检范围应覆盖整个边坡区域；

2巡查边坡时，应选择合理拍摄角度，无人机飞行高度宜垂直距离坡面20-50m；

3宜使用激光雷达或热成像相机，检测潜在的边坡异常迹象。

4.3桥梁飞行作业要求

4.3.1无人机采集桥梁结构表面病害时，如需垂直向上拍摄图片，宜搭载上置摄像头。如需

垂直向下拍摄图片，宜搭载下置摄像头。

4.3.2巡查边坡时，应选择合理拍摄角度，无人机飞行高度与桥梁待检测部位的垂直距离宜

大于等于3m。

4.3.3多旋翼无人机靠近桥梁待检测部位时，提升及平移速度宜小于等于0.5m/s。

4.4隧道洞口飞行作业要求

4.4.2无人机飞行高度与待检测部位的垂直距离宜保持在20-50m。

4.4.3无人机靠近隧道待检测部位时，提升及平移速度宜小于等于0.5m/s。

4.5路面飞行作业要求

4.5.1道面巡查需获得相关部门审批后进行。

4.5.2路面采集飞行作业宜使用带状航线设计，可位于道路中心线上，采用直线连续拍摄法

拍摄，平移速度宜大于等于2m/s。

5数据采集与存储

5.1数据格式

应兼容常用图像处理软件和雷达数据处理软件，方便后续的数据处理和分析。图像分辨

率应不低于1080P，色彩还原准确。

表5.1数据格式要求

载荷类型数据格式数据内容

6

相机JPEG、PNG、TIFF等目标像片、数字正射影像等。

TS、MP4（H.264/H.265编码）、

光电吊舱可见光视频、红外视频等

AVI等

激光雷达LAS激光点云数据

5.2数据合格性

5.2.1视频数据

1视频质量应流畅稳定，无明显卡顿和延迟现象，确保实时监测的效果。

2视频应覆盖所有的时间段，没有意外中断或丢失片段，确保其完整性。

3视频流应具有连续性，没有明显的跳帧或断层，每个视频帧应包含准确的时间戳，便于事

件的定位和分析。

4应具有原始性和真实性，分别符合《视频图像原始性检验技术规范》（GA/T1021-2013）、

《视频图像真实性检验技术规范》（GA/T1022-2013）的有关规定。

5.2.2照片数据

1照片应具有高分辨率，曝光正常，画面无虚焦现象，不应有云、云影、烟、大面积反光、

污点等缺陷。

2照片角度应保持适中，避免过大的俯仰角导致图像畸变。

3航向上照片之间应有至少60%-80%的重叠，以确保有足够的视差信息用于立体匹配。

4相邻航线上的照片之间应有至少30%-60%的重叠。

5同一航线上相邻照片的高差不应大于30m；最高与最低之差不应大于50m。

6应包括位置信息、时间戳等，确保数据的真实性和准确性。

5.2.3点云数据

1点云密度应符合《机载激光雷达点云数据质量评价指标及计算方法》（GB/T36100—2018）

的有关规定。

2应确保所有目标区域都被点云数据覆盖，点云数据应该连续且没有大的断裂或空洞，尤其

7

是在地形突变处或结构边缘等关键区域。

3点云中不应包含过多的噪声点。

4点云数据应包含时间信息，确保动态分析（如监测变化）的准确性。

5.3数据安全与备份

1敏感数据（如AI检测数据、数字产品数据）应进行加密存储。

2每日自动备份至离线存储设备；每周将备份数据上传至远程存储。

3离线存储设备备份数据存储时间不少于12个月，远程存储备份数据存储时间不少于24

个月。

5.4数据完整性与质量

1应对每个文件进行完整性校验。

2对像片、AI检测等数据应进行自动或者手动清理，去除模糊、重复或低质量的数据。

3视频图像编码传输格式应为H.264\H.265\MPEG4，过程中不得进行格式转换。录像存储清

晰度应不低于1920×1080，帧率不低于25帧

5.5数据可追溯性

1应为每个数据文件生成元数据记录，包括时间、位置等信息。

2应对各类数据进行版本控制，记录每次处理和修改的历史。

5.6数据存储时间要求

1视频存储应采用1+1冗余（即无人装备本地存储+地面数据中心存储），无人装备驾驶实

时对地视频存储时间宜不少于12个月，装备相关重点区域以及辅助设施视频存储时间宜不

少于12个月，车载机载本地存储时间宜不少于12个月，装备智能运维、质量监控视频图像

以及结构化数据宜不小于3年。

7.4.5数据存储格式要求应与采集格式一致。

1视频存储格式应为ts/avi/mp4,图片格式为jpg，激光点云数据格式应为las，不得使用私有

格式存储。

8

6异常情况处置

6.1设备异常情况处置

6.1.1设备发生链路超时、GNSS超时、高度超限等异常情况时，应根据设备异常情况处置

机制进行处理，详见附录B设备异常情况处置表。

6.1.2当设备发生意外坠落、自毁等情况时，责任方应妥善对机体残骸进行回收与善后。

6.2突发应急事件处置

6.2.1当发生突发情况时，应立即停止作业并采取补救措施。

6.2.2在应急作业时，当设备自检通过，应具备跳过环境检查强行起飞能力，即在检查雨量

≥中雨和/或风速>六级时，具备空域或已完成紧急空域协调的情况下快速起飞作业。

6.2.3若飞手身体出现不适或受其他干扰影响作业，应迅速采取措施，保证无人机巡检系统

安全，情况紧急时，应立即控制无人机巡检系统返航或就近降落。

6.2.4巡检作业区域出现其他飞行器或漂浮物时，应立即评估巡检作业安全性，在确保安全

后方可继续执行巡检作业，否则应采取避让措施。

6.3其他情况应急处置

应采取有效措施防止无人机巡检系统故障或事故后引发火灾等次生灾害。

7作业报告

7.1一般规定

7.1.1无人机高速公路巡查作业后应根据巡查实际情况，形成无人机巡查作业使用记录单，

详见附录C。

7.2文件上传与流转

7.2.1由人工完成的巡查作业表应及时上传至系统备份。

7.2.2数据应符合公安部门视频图像原始性及真实性要求。

7.2.3对应问题应及时分派至相关责任主体。

7.3问题后续处理结果

7.3.1巡查过程中发现的问题应根据相关规定及时记录、存档，并高效解决，确保实现管理

9

闭环。

7.3.2在完成问题整改后，无人机重临发生问题点上空时，可进行重点观察、确认问题闭环。

7.4成果归档

无人机高速公路巡查成果应进行有效归档。确保成果数据完整性、信息准确性、可追溯

性、标准化格式、安全性保密性、便捷性、长期可存储性，以及定期更新保持成果的时效性

和相关性。

10

附录A无人机维护保养单

大类保养类别保养明细基础保养深度保养

美化清洁清洁机体●●

漆面检查●●

机体结构检测●●

动力系统检测●●

视觉系统检测●●

雷达系统检测●●

链路系统检测●●

云台检测（若有）●●

指控设备检测（若有）●●

飞行器系统检测

无人机部分电池检测●●

磁罗盘检测●●

空速管检测●●

飞控软件●●

地面站软件●●

自驾仪控制参数●●

硬件工艺升级●●

飞行检测●●

光电吊舱检测●●

任务载荷检测

载荷安装结构检测●●

11

减震球（减震装置）○●

旋翼桨*4○●

前拉桨*1○●

易损易耗件更换

前拉动力总成（前拉电

○●

机、电调、线缆）

空速管套件*1○●

美化清洁清洁设备机箱、内部○●

中继链路部分

检查中继设备运行状

设备运维○●

态

清洁机库外壳、内部●●

一体式基站外表面、内

●●

美化清洁部

机库部署环境及备降

●●

点周边场地清洁

控制链路连通性检查●●

无人机指控部分

工控机、基站、天馈线、

●●

数据链路设备检查

自动机库部分PLC控制指令检查●●

继电器、空气开关、漏

●●

电保护开关检查

天窗系统检查●●

自动机库作动系统检测

升降系统检查●●

归中系统检查●●

旋转系统检查●●

充电机构检查●●

12

空速管自检机构检查●●

风速、风向、雨量、温

●●

度环境数据采集检查

机库内环境控制系统

环境感知与控制设备部●●

检查

分

制冷与加热装置检查●●

库内外监控设备检查●●

精准降落二维码磨损

○●

情况评估与更换

作动机构润滑油脂检

○●

易损易耗件更换查与添加

UPS电池补液○●

空调制冷剂添加○●

账号、设备管理检查●●

云平台检查

云平台航线规划功能

●●

检查

常用航线高程、障碍物

●●

风险检查

常用航线检查

巡视目标准确性检查●●

平台常用航线

部分

数据存储检查视频数据检查●●

云端机库设备控制检

●●

查

设备控制检查云端无人机设备控制

●●

检查

云端飞行指控检查●●

13

附录B设备异常情况处置机制

序号异常情况触发条件处置动作

1链路超时遥测信号丢失超过预设时间阈值返航

2GNSS超时GNSS信号丢失超过预设时间阈值返航

遥测信号和GNSS信号同时丢失超过预

3链路与GNSS同时超时返航

设时间阈值

4高度超限高度测量值高于或低于预设阈值返航

任务高度低于预设阈值且持续时间超过

5任务高度超限返航

预设阈值

固定翼模式就地盘旋，GNSS

6GNSS长时失锁GNSS失锁超过第二时间阈值

恢复后继续执行任务

AHRS模式持续时间超过预设阈值或飞

7AHRS模式时间超限自毁

行里程超过预设阈值

固定翼模式作动器和垂直动

欧拉角偏差超过预设阈值或欧拉角测量

8姿态异常力系统同时工作直至姿态恢

值超过预设阈值

复

放弃多旋翼模式航向控制直

9起降阶段航向测量异常偏航欧拉角跳变幅度超过预设阈值

至航向测量恢复

部分放弃高度控制保持姿态

10起降阶段高度测量异常起降阶段高度跳变幅度超过预设阈值

控制直至高度测量恢复