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面向非结构化灾害环境的空地协同三维态势智能感知系统

发布时间:2026-05-11

主要完成人:赵月华 所属单位:华北理工大学

本项目针对灾害现场“信息孤岛”与“感知盲区”的难题,构建了“空地协同立体侦测网”。 方案采用“空巡端(宏观掌控)+地勘端(近身补盲)”的协同模式:通过搭载高精度载荷的无人机快速生成大尺度三维实景底图;通过地面四足机器人或便携设备深入废墟、地下车库等盲区进行精细建模。系统创新性地融合了LiDAR点云与可见光/红外图像,实现了从“事后处理”到“实时在线态势”的跨越,为应急指挥提供精准的量化数据支撑。

适用范围:

核心技术:多模态数据深度融合:将LiDAR点云的几何结构与图像纹理语义耦合对齐,实现几何-语义一致性建模。

极端环境鲁棒性增强:包含动态位姿漂移校正、烟尘自适应过滤与弱光特征增强算法,解决无GPS、粉尘大、光线差的难题。 全要素智能提取:基于自监督AI算法,自动识别人员、车辆、残骸,并支持坍塌体体积、坡度等多维度精准量测。 关键指标:核心数据传输延时达到毫秒级;建图与感知效率提升数倍;支持生成毫米级高精度数字孪生体,损伤识别精度达亚厘米级。

优势:打破“信息孤岛”,实现空地一体化:彻底解决了视角遮挡难题,实现了室内外、地上地下的一体化实时建模,变“单点侦察”为“全局态势”。

极端环境下的“强健”感知:专门针对灾害现场的无GPS、高粉尘、弱光环境开发了底层增强算法,确保在最恶劣条件下依然能保持高精度的实时建图能力。 从“感知”到“决策”的闭环:不仅提供视觉画面,更通过AI自动提取关键要素(如生命体征、裂缝、体积),为指挥官提供直观、量化、可交互的科学决策依据。 高精度数字孪生赋能:针对雄安新区关键基建,可生成毫米级数字孪生体,实现结构形变与损伤的智能识别,为城市长期安全监测提供数据底座。

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