「金猿案例展」竞赛方案：“5G 无人机”智能应急救援

本实例由数之联递送并参加评比，数据信息猿独家代理各大网站先发。

在我国地区博大，地质学、自然条件繁杂，是洪涝灾害高发的國家。近些年，突发性勒索软件恶性事件经常产生，严重危害老百姓的性命和资金安全，另外，也对社会稳定导致了很大危害。因而，提升对紧急事件的应急管理方法，是关联到中国经济和社会经济发展全局性及其人民大众人身安全安全性的大事儿。

遭遇洪涝灾害高发、信息安全不容乐观繁杂等状况，急需解决补足信息化管理薄弱点，综合性应用5G互联网、互联网大数据、物联网技术、云计算技术、人工智能技术等新技术应用，基本建设具备系统化、扁平化设计、系统化、智能化系统、个性化等特点的智能化应急援救系统。

在这里背景图下，四川省通讯管理局、四川省应急管理厅、四川省市总工会决策于今年4月起动“四川省5G 应急运用岗位技能竞赛”，该比赛致力于面向全国、公司及本人等普遍征选5G 应急运用，汇集全社会发展的工作能力与資源，进一步探寻5G在检测预警信息、生产安全、消防安全防火安全、应急生产调度等应急情景潜在性要求、业务流程模式和技术性支撑点，深层次发掘并卵化一批5G 应急特点运用。

执行時间：

新项目起动——今年5月17日，四川省通讯管理局、四川省应急管理厅、四川省市总工会协同下发川通局联〔2019〕2号文—“有关举行今年四川省5G 应急运用岗位技能竞赛的通告”。

预选赛环节——今年7月26日前，进行系统研发，并递交比赛计划方案。历经判断，数之联决策协同合作方，选用根据无人机的影像即时拼接商品比赛。

总决赛提前准备环节——今年3月1日，数之联比赛计划方案最后从47个新项目中出类拔萃，以跑道第二名的优异成绩圆满进到总决赛。

总决赛环节——今年8月30日，数之联计划方案—《智联救援-5G 无人机智能应急救援解决方案》根据总决赛论文答辩，得到优胜奖。

遭遇挑戰

工业生产无人机半空中救援、应急援救等运用中具备精度等级高、续航时间长、应急管理决策快、自然环境适应能力强等突显优点。但现阶段在规模性灾难援救的情况下，二种主流产品的无人机应急检测方法均存有一定缺点：

1、无人机配用光学吊舱的方法尽管能够完成对当场趋势的实时直播，但只有获得部分信息内容，没法为指挥者工作人员出示灾难当场的全局性趋势；

2、无人机配用正射照相机的传统式航测方法，一般选用“航空摄影-像片郊外控制测量-摄影测量空三数据加密-实体模型定项-地貌测图”的工作模式，成图工艺流程繁杂、生产制造时间长、高效率低，而且必须布置很多郊外路面基准点，针对山林、贫困地区、江河等没法进军或找不着适合路面基准点的地域，其运用受限制，没法真实充分发挥无人机遥感技术快速响应、机动灵活的优点，牵制了无人机在应急援救中的运用使用价值。

除此之外，现阶段对无人机影像的判断也多见过后看着解译，没法迅速全自动获取自然灾害信息内容，另外因为缺乏对气候、地质学等自然环境数据信息的结合剖析，也不利应急指挥者工作人员进行科学研究高效率的援救管理决策。

总的来说，朝向山体滑坡、山体滑坡、森林大火、洪涝灾害等大中型灾难的无人机影像并行处理与智能化投资决策难题急需解决。现阶段根据人工智能技术的无人机影像并行处理及总体目标解译技术性还要发展环节，若取得成功终将为该难题的处理出示立即的方式 和技术性支撑点，为根据无人机的防灾减灾宣传与应急援救科学研究出示合理的效仿，并有希望扩宽工业生产无人机的应用领域，为无人机的产业发展规划出示关键支撑点。

无人机配用监控摄像头实时监控直播间平面图

传统式无人机高清航拍与数据处理方法流程表

应用领域

系统优点

“5G 无人机智能化应急援救系统”在实用性、适应能力与实用性、协调能力三个层面均有显著的优点。

实用性

1、传输数据的实用性：根据新一代5G蜂窝状移动通信技术互联网，为网联平台无人机授予了即时超高清图传、远程控制低延迟操纵、始终在线等关键工作能力。

2、数据处理方法实用性：运用根据AI、人工智能算法、WebGIS等技术性的影像即时拼接与迅速解译优化算法实体模型，能够将即时传回的影像数据信息准并行处理，进而完成从每日任务下做到决策制定全步骤的实用性与自动化技术。

适应能力与实用性

1、无人机服务平台适应能力：系统选用新一代纯电动车垂直起降固定翼无人机服务平台，可挂载多类每日任务荷载，另外具备续航时间长（2~6钟头）、飞机飞行高度高（达到5000米）、自然环境适应能力强（抵御6级风）等特性，具备较强的适应能力。

2、手机软件系统实用性：无人机影像即时拼接系统及数据分析系统管理决策系统的键入数据信息仅为高清航拍影像、图象POS（精准定位定项）数据信息及其相机参数，数据类型无特别要求，因此手机软件系统具备多无人机服务平台的实用性。

协调能力

1、无人机系统协调能力：系统选用新一代纯电动车垂直起降固定翼无人机服务平台，具有多旋翼无人机垂直起降和指定围绕的优点及固定翼无人机速度更快和航时间的优点，有着拆装拼装快（一分钟内进行）、运送带上方便快捷等特性，遇有状况可讯速交付使用。

2、手机软件系统布署协调能力：在不一样的工作中模式下，无人机影像即时拼接及数据分析系统管理决策2个手机软件系统既能够布署在计算机系统中做为无人机路面系统的一部分应用，还可以布署在云服务平台中线上开展数据处理方法与剖析。

应用领域

总的来说，系统具备“入侵检测产业生态圈化、数据处理方法即时化、投资决策智能化系统”的突显优点，可普遍适用各种应用领域。

●灾难应急：地震灾害、山体滑坡、山体滑坡、水灾、森林大火等大范畴灾难产生时的应急管理决策与指挥者援救。

●土地测绘工程：针对山林、贫困地区、江河等没法进军或找不着适合路面基准点的地域，完成测区总体自然环境的迅速勘测，为航道整体规划及基准点布置出示根据。

●信息安全：考虑大中型会务服务自然环境巡查，紧急事件解决，边境线、敏感区巡查等必须。

●总体目标寻找：助推工作人员救援、坠毁寻找、飞机场、车子等总体目标寻找工作中。

●生态环境保护：进行秸秆焚烧点寻找，污染物检索等工作中。

数据信息适用

因为赛事演试当场的标准限定，麻烦应用无人机开展当场航行工作，因而当场演试数据信息选用今年6月20日长宁县双河镇（约1.5km）地震后的无人机数据监测。无人机数据监测关键包含高清航拍影像、精准定位定项数据信息（Position and Orientation System, POS）及其相机参数三类。

高清航拍影像

共180张6000*4000像素的航测照片（像素为3厘米），总容积约1.8G，格式文件为JPG。

POS数据信息

集动态性GPS定位技术性和惯性导航技术性（INS）出于一体的精准定位定项系统（POS）运用于航空遥感，能够立即获得影像的六个外方向原素，完成立即对地总体目标精准定位，摆脱了传统式航空摄影精确测量和GPS輔助航空摄影精确测量务必开展上空三角测量的限定。

POS数据信息的格式文件为CVS

相机参数

因为每一次高清航拍工作的照相机型号选择存有差别，因此系统适用手动式入录相机参数。相机参数模版如下图图示：

应用技术／执行全过程

技术规范

“今年四川省5G 应急运用岗位技能竞赛”的整体技术架构如下图图示，“5G 无人机智能化应急援救系统”关键归属于终端设备认知层和综合性网络层，在其中无人机检索检测系统为终端设备认知层商品，无人机影像即时拼接和数据分析系统管理决策系统归属于综合性网络层。

5G 应急运用整体技术架构

“5G 无人机智能化应急援救系统”的总体业务架构如下图图示。

5G 无人机智能化应急援救系统总体业务架构

工作中模式

“5G 无人机智能化应急援救系统”的工作中模式关键包含三种：

工作中模式1：当地解决 5G公布

本模式关键对于重特大洪涝灾害产生后基本互联网比较严重毁损的情景，以硬件软件一体的方法集成化在无人机路面系统，在无人机高清航拍航行全过程中根据微波加热图传路由协议即时传到高清航拍影像和POS数据信息，在当地开展即时的无人机影像拼接和智能化投资决策解决，并将剖析后的信息内容根据5G应急通信网络开展Web公布，进而完成远程控制指挥系统对当场趋势的迅速、即时认知。

当地解决 5G公布模式平面图

工作中模式2：云空间解决 5G网联平台无人机

本模式下，无人机终端设备和路面操纵终端设备均根据5G互联网开展传输数据和控制代码传送， 5G互联网的大网络带宽、低延迟优点可完成图象即时传回至云服务平台，根据布署云端的影像即时拼接与智能化投资决策系统开拓市场运用，结合AI深度神经网络工作能力，迅速因素解译完成多方式的总体目标锁住及实时监控系统。

但本模式较为依靠无人机的新空口5G无线天线机器设备，当今有关技术性及机器设备还处在研发前期，5G集成ic和5G终端设备也都还没及时，规模性的商业服务运用尚不成熟。

5G网联平台无人机模式平面图

工作中模式3：云空间解决 5G网联平台地面站

本模式下，无人机检索系统內部的图象及控制代码传送仍然应用光纤通信路由协议，地面站根据5G通讯路由协议（有线电视/无线网络）将当地数据信息即时发送至云空间，根据布署云端的影像即时拼接与智能化投资决策系统开拓市场运用。

在5G技术性的运用前期，本模式是5G 无人机智能化应急运用的最好的选择，有利于快速推广执行。本模式也是此次比赛具体选用的工作中模式。

5G网联平台无人机地面站模式平面图

系统构成

“5G 无人机智能化应急援救系统”关键由无人机检索检测系统、影像即时拼接系统和数据分析系统管理决策系统构成。下边重中之重一件事企业研发的“无人机影像即时拼接系统”和“智能化投资决策系统”开展详细介绍。

无人机影像即时拼接系统

无人机影像即时拼接系统就是我企业单独产品研发的全国性首套房根据固定翼无人机的影像即时拼接硬件软件一体化商品，可在应急当场出示从实时数据收集到数据处理方法剖析的一站式解决方法，完成对当场趋势的即时产业生态圈认知，做到“所见之处、图之所致”的实际效果。协助客户解决了传统式航测中內外业分离出来、回应时间长等难题，全方位提高航测工作高效率，能高效用对应急情景下快速响应、高效率管理决策的要求。

数据分析系统管理决策系统

数据分析系统管理决策系统可全自动获取图象中的自然灾害总体目标，迅速统计分析如总数、总面积等信息内容；另外，在结合气候、地质学等环境要素后，可輔助权威专家开展迅速、科学研究的综合性指挥调度系统。

外界协作

外部合作伙伴主要包括：四川傲势科技有限公司、中国电信股份有限公司四川分公司、华为技术有限公司、中国铁塔股份有限公司资阳市分公司、成都新橙北斗智联有限公司。

1、四川傲势科技有限公司，负责“无人机搜索救援系统”的设计与建设，具体包括无人机平台、地面控制站、数据链以及多任务载荷四部分，在大系统中属于感知层产品。

2、中国电信股份有限公司四川分公司，负责提供竞赛演示区域和演示现场所需要的5G覆盖和网络接入，保证无人机搜索救援系统与无人机数据处理云平台的数据连接。

3、华为技术有限公司，负责提供华为公有云基础平台：网络、计算、存储、安全、虚机等公有云IaaS资源，并保证无人机影像实时拼接系统和智能分析决策系统的顺利运行。

商业变化

“5G+无人机智能应急救援解决方案”将无人机和5G技术深度融合，结合数之联自主研发的无人机影像实时拼接系统，将在处理自然灾害、事故灾难以及社会安全事件等方面发挥出重要作用，为基于无人机的防灾减灾与应急救援研究提供有效的借鉴，助力我国航空应急救援体系发展，有效推动“5G+无人机”防灾应急产业的变革，具有巨大的产业价值。

传统应急航测方法与基于计算机视觉的智能处理方法比较如下表所示：

备注：表中“性能比较”的数据是基于2019年6月20日长宁县双河镇震后的无人机监测数据测算得到的。

案例提交企业·数之联：

数之联科技起航于2012年，由大数据行业领军人物周涛领衔创立，团队现有成员220余人。多年来，数之联致力于成为集数据、算法、应用为一体的大数据产业生态构建者，为合作伙伴提供集顶层设计、元数据治理、分析挖掘、商业智能可视化为一体的大数据全产业链服务，助力企业在数字经济浪潮中快速转型，赢得市场先机。数之联已与多家行业标杆企业建立长期合作伙伴关系，并于2018年10月获得鼎兴量子领投，高捷资本、银杏谷资本、中科科创基金跟投的A+轮融资，本轮融资完成后数之联市场估值已逾1亿美元。