TSLAM-3D受限空间飞行扫描建图系统推荐方案
TSLAM-3D受限空间飞行扫描建图系统推荐方案
1、前言
受限空间作业往往存在条件恶劣，效率低，高风险的问题，给工业生产和公共安全带来困扰。TSLAM-3D 是世界上首款采用双激光雷达并实现高度集成的slam系统。可用于室内三维测绘、定位、防撞的三维激光slam无人机，搭载可见光、红外相机、照明系统以及激光 SLAM 技术(源自全球顶级的TSLAM 建图技术)，使得飞机可以在飞行时，同步采集高清视频并创建 3D点云模型，匹配 vnav_viewer软件可实时检查3D空间模型。
TSLAM3D-S600D整体外观
TSLAM3D旨在满足企业对于可靠且便于使用的检查工具的需求，通过使用无人机来代替人类 执行高难度的检查任务，让危险作业不再危险。随着无人机在工业行业内的应用的不断拓展，无人 机的易用性、可重复性，以及稳定性越来越重要。
TSLAM3D能在恶劣的环境中保持出色的稳定性，同时配备有模块化的拓展平台，允许无人机根据实际环境需求进行针对性的改装。无人机在飞行过程中能够实时扫描环境空间，并且显示出空间 3D 模型，匹配vnav_viewer软件能够直观地观察高分辨率 3D 地图，并且找到检查中发现兴趣点，清晰地观察在其中发现的缺陷，方便后期的维护工作的制定。我们认为，TSLAM3D 将会是工业 4.0 中不可或缺的一环，他能够为用户提供一种比以往更安全、更高效、更低成本的检查和测量工作解决方案。
TSLAM3D支持实时大范围三维空间点云
TSLAM3D 配合使用 vnav_viewer 软件，作业人员可以以此创建出测量级精度（厘米级）的 3D 空间点云模型。对于那些人类无法到达或太危险的区域来说，使用无人机来进行检查和空间建 模将会大大降低作业的难度，提升作业安全性的同时获取直观可靠的视频和点云信息，为客户提供 宝贵的参考数据，以便他们更好的做出判断。
TSLAM3D在国内某电厂炉内作业
将密闭空间无人机和 3D SLAM 地理空间软件技术相结合，我们可以在一些人员难以进入的工作环境中生成测量级点云，结合强大的照明和视频系统，使专业人员能够根据高清视频和3D点云视图操作无人机，让他们不再需要花费大量时间精力来估算那些无法测量到的数据。除了可以搭载 LiDAR 传感器外，TSLAM3D还可以容纳第二个拓展设备，可根据用户需求进行定制。 TSLAM3D在 SLAM 引擎的配合下，无人机在飞行时能够将LiDAR数据实时转换为3D模型。依靠无人机上的三个光学摄像机和 LiDAR 传感器提供的数据，可以感知到飞机最为微小的扰动，并对其进行补偿，TSLAM3D具备出色的稳定性。因此TSLAM3D的操作非常简单，新手操作员可以在进行为期一天的培训后就开始执行检查任务。TSLAM3D将空间检查和测绘的基准提升至全新的高度，助力工业企业轻松达成目标，无惧受限空间，让作业更加安全，高效！
- TSLAM3D无人机主要指标参数
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3、技术优势
1) 防撞设计
2) 激光载荷
3) 多传感器集成
4) 自带照明系统
5) 实时点云与视频回传
6）无GNSS厘米级高精度定位与三维模型精细建图；
7）不受GPS信号限制，不受GPS类反无人机设备干扰；
8）支持实时点云地图构建（三维地图），为无人机提供室内精准导航以及三维场景信息；
9）无需依赖外部定位标签与基站，配置维护方便；
10）集数字化控制、自主定位于一体，集成化程度高的特点；
11）抗干扰能力强，无惧磁干扰、无线电干扰、多金属环境；
12）无惧环境光线变化，昼夜皆可工作；
13）高精度惯性导航融合算法，满足无人机高机动需求；
14）工业级传感器，技术成熟，应用广泛；
15）采用独有CDKF（中心差分卡尔曼滤波）融合算法，融合多种传感器，实现低空厘米级精准三维定位；
16）采用 3D 激光纠偏，杜绝了大机动造成的 slam 发散、模糊，地图变形问题
17）可支持未知环境探索、已知环境固定航线规划、先建图后定位等多种导航模式，支持本地数据储存和远程数据传输等实用性功能。
18) TSLAM 数据处理算法，高精度点云质量 TSLM3D 是凌拓智能科技历经多年产品迭代而推出的一款独特的无源自主定位无人机飞行平台，无论是外观防护还是SLAM 职能稳定系统，均能够有效保障飞行安全，使得在受限空间环境的飞行成为现实，为复杂风险环境安全作业提供了保障。 TSLAM3D采用第一类人眼安全850nm激光束，能在恶劣的环境中保持出色的稳定性，无人机在飞行过程中能够实时扫描环境空间，并且显示出空间 3D点云模型。
实测TSLAM3D领先性
炉内恶劣粉尘环境下作业
TSLAM3D具备出色的照明系统，双12000 流明的 LED白激光照明，即使在全黑的采空区环境，也可以获取清晰的视频影像，辅助飞行并为客户提供可靠的视频资料。
黑暗环境拍摄
对于激光雷达数据，TSLAM3D可以匹配vnav_viewer软件，利用成熟可靠的软件算法能够精准提升激光雷达测量精度，从而获取高精度高质量的三维点云数据。
4、应用领域及案例
下面我们来看看采用TSLAM3D定位无人机的几个应用案例，感受一下室内作业无人机会给我们的生产带来哪些变化。
1，电网—变电
室内智能化变电站拥有先进、可靠、集成度高、低碳、环保等特性，受到了行业的高度青睐。随着智能化变电站的发展，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能。
室内无人机这颗新起的星宿不仅拥有灵活的机动性能，还能实现高度的自动化作业能力，可搭载高清摄像头、红外热成像仪、温湿度感应传感等设备，为信息采集、测量、计量、监测等数字化采集工作提供便利，在减轻工作人员工作负荷的同时还能提高作业的安全性。
案列展示：
变电站巡检类
变电站应急消防类
2，电网—火电
火力发电是我国主要的发电方式之一，电站锅炉作为火力电站的三大主机设备之一，伴随着我国火电行业的发展而发展。而其中的燃烧室炉膛和烟囱作为重点维检设备，传统检修方式为搭建升降平台，费时费力，采用TSLAM自主定位系统的无人机拥有即时作业、数据收集、重复利用等特点，为发电设备检修保驾护航。
案列展示：
3，水利巡检
Tslam定位系统已经成功用于大坝排水系统斜管段无人机巡检，斜管段一直被检测机构当作一个老大难的问题。斜管段由于其特殊的使用场景，不允许人为的搭建脚手架以避免二次伤害。采用Tslam定位系统的无人机将是斜管段的最佳检测设备。
在水利建筑中，如大坝下表面、大坝内部舱室都是没有或弱gps信号覆盖，使得无人机无法进行自主悬停作业，采用人工作业费时费力，Tslam定位系统将是大坝表面或大坝舱室最佳的定位解决方案。
4，桥梁巡检
管养部门通常定期对桥梁进行检查，多采用传统检测手段，依靠肉眼或者辅助工具（如桥检车、望远镜等）来检测桥梁主要构件是否出现裂缝、开裂破损、露筋锈蚀、支座脱空等病害。常规检测手段和方法存在局限性，可操作的难度非常大，存在检查盲区。其中局部盲区可采取人工现场察看检查，但效率低、难度大、危险系数高，而应用无人机进行辅助检测，将在很大程度上解决这些难题。
Tslam3d在定位技术上的突破，使得无人机在没有GPS信号的桥下也能够实现定点飞行、自动飞行。
Tslam3d无人机技术优势：
（1）无人机可以一键自主直接到达检测部位，无需其它辅助措施，节省费用；
（2）检测桥墩、桥座、桥腹等危险场所，无需搭架或者吊篮配合人员检测，极大地提高了安全性；
（3）对于部分无法企及的桥腹等部位，无人机可以抵近观察了解更多细节；
（4）在桥梁日常巡查时，尤其是城市桥梁，无需封闭道路中断交通；
（5）在天气情况允许的前提下，实施检测桥梁具备较高的及时性；
（6）无须专业飞手介入，一键自主起飞自主巡检，数据实时回传，让桥梁健康数字化。
测试案列：
铁路大桥舱室巡检飞行
5，城市急配、应急巡逻、消防、反恐等
近年来，无人机系统能力不断提升,在城市反恐侦察、灾害监测、物流配送、交通疏导等军事和民用领域崭露头角,应用前景尤为广阔。无人机定位是无人机遂行动态任务的必要环节,也是无人机自主能力的重要体现。针对城市建筑群/森林/室内弱GPS和作战区域伪GPS等环境下的应用需求,我们深入研究无GPS依赖的无人机定位方法,充分利用自身机载或者外部辅助传感设备探索不依赖GPS信号的融合定位。
通过不断的研究探索，tslam定位系统的问世，绝大部分解决了在建筑群、森林、室内弱GPS和城市区域伪GPS等环境下的高精度定位，定位精度达到5-30mm。在今后的城市无人机应用领域将做出杰出的贡献。
