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《基于無人駕駛航空器的道路交通巡邏系統通 用技術條件》解讀

發布時間:2021-01-18 17:11:22    來源:公安部交通管理科研所    

       一、標準編制背景

  近年來,以無人駕駛航空器視頻巡邏為核心的道路交通安全執法新技術得到較快發展,無人駕駛航空器具有機動性、靈活性、實效性等特點,對重要路段的交通監控將更加全面,對重點車輛的全程跟蹤將更加科學,對關鍵時段的交通態勢把握將更加精準,對提高應對警情的響應能力及路面交通安全執法效能意義重大。

  《基于無人駕駛航空器的道路交通巡邏系統通用技術條件》(GA/T 1505-2018)的發布,規范了無人駕駛航空器在交通管理領域的推廣應用,對保障道路交通安全有序暢通具有重要作用。

  二、標準關鍵信息解讀

  2.1 標準架構

视频app  《基于無人駕駛航空器的道路交通巡邏系統通用技術條件》是公共安全行業基于無人駕駛航空器的道路交通巡邏系統的唯一標準,規定了基于無人駕駛航空器的道路交通巡邏系統的術語和定義、一般要求、技術要求、檢驗方法和檢驗規則,適用于基于無人駕駛航空器的道路交通巡邏系統的生產和檢驗。

  從標準的架構可知,標準對基于無人駕駛航空器的道路交通巡邏系統從組成分類到生產檢驗的全過程都提出了具體明確的要求,特別是技術要求部分,對系統裝備建設和行業發展發揮了指導性作用。

  2.2 術語和定義

  標準首先明確基于無人駕駛航空器的道路交通巡邏系統及其關鍵部件無人駕駛航空器的定義。

视频app  2.2.1 無人駕駛航空器

  參照公安部特種警用裝備標準化技術委員會歸口的《警用無人駕駛航空器系統 第1部分:通用技術要求》(GA/T 1411.1-2017)標準的術語和定義,本標準將無人駕駛航空器定義為沒有機載駕駛人操作的航空器,包括自主航空器和遙控駕駛航空器,并按照升力結構分為多旋翼、固定翼和垂直起降固定翼三類無人駕駛航空器。

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  圖1 三種類型的無人駕駛航空器

视频app  2.2.2 飛行控制平臺

  飛行控制平臺是用于實現無人駕駛航空器任務規劃、飛行控制、航跡顯示、飛行參數記錄等功能的設備,是控制無人機正常飛行的關鍵軟硬件設備。

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视频app  圖2 飛行控制平臺及其航線規劃軟件


  2.2.3 基于無人駕駛航空器的道路交通巡邏系統

视频app  基于無人駕駛航空器的道路交通巡邏系統是使用無人駕駛航空器,開展道路交通視頻巡查、違法行為取證以及流量檢測等工作的裝備,是以無人駕駛航空器為前端載體、用于道路交通巡邏的警用裝備。

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  圖3 無人駕駛航空器對道路交通進行視頻巡邏

  2.3 要求

视频app  從技術應用層面分析,基于無人駕駛航空器的道路交通巡邏系統必須滿足一定的產品形式、功能性能、操作方式、安裝維護等要求,才能拓展道路交通視頻巡邏范疇,加快警情應對的響應速度,真正提高路面交通安全執法效能。為此,標準第4部分和第5部分對基于無人駕駛航空器的道路交通巡邏系統的要求進行了全面詳細的闡述,包括一般要求、飛行子系統、航拍子系統、信息存貯和傳輸子系統以及后臺處理子系統的技術要求等。

  2.3.1 組成

  標準的一般要求中,將基于無人駕駛航空器的道路交通巡邏系統的組成分為4個部分:飛行子系統、航拍子系統、信息存貯和傳輸子系統以及后臺處理子系統。其中飛行子系統的主體為無人駕駛航空器,也是航拍子系統的載體;信息存貯和傳輸子系統同時在航拍子系統和后臺處理子系統中存貯視頻圖像并傳輸信息;后臺處理子系統是整個系統的信息處理、決策管理部分。

视频app  2.3.2 飛行子系統

视频app  飛行子系統包括無人駕駛航空器本體,以及控制無人駕駛航空器的飛行控制平臺。標準針對交通管理部門對交通視頻巡邏的實際需求,對無人駕駛航空器的起飛工作準備時間、起降、飛行模式、平飛速度、高度、續航時間、飛行半徑、電源、空間定位、返航功能提出了具體要求。其中,最大實際使用高度是指無人駕駛航空器距離地面的高度而非海拔高度,電源采用的是電池供電方式,空間定位包括水平平面和垂直方向的定位。此外,標準還對飛行控制平臺提出了航線規劃與控制、飛行參數設定兩方面的要求,特別明確了航線規劃不能與禁飛區沖突、不宜設置在道路正上方等安全要求。

视频app  2.3.3 航拍子系統

  航拍子系統是基于無人駕駛航空器的道路交通巡邏系統的"眼睛",包括獲取視頻圖像的機載成像裝置和控制其轉動的云臺。標準參考路面交通視頻監控的一般成像要求,對機載成像裝置的分辨率、視頻真速度、視場角、顏色還原性、失真等方面提出了性能指標,對云臺的固定、防抖、旋轉控制能力作出了規定。此外,根據交通管理部門對無人駕駛航空器巡邏過程中視頻圖像對交通事件捕獲、違法行為識別的需求,標準也對航拍子系統的視頻巡查、違法行為取證、交通流量檢測、目標跟蹤、聲光提示等功能提出了要求,無人駕駛航空器需要能夠對不按規定車道行駛、違法占用應急車道、倒車、逆行等常見交通違法行為進行識別取證,并具有車輛號牌識別功能。

视频app  2.3.4 信息存貯和傳輸子系統

  考慮到現有視頻傳輸技術無法保證無人駕駛航空器飛行過程中全碼率傳輸航拍子系統拍攝的視頻圖像,標準要求信息存貯和傳輸子系統在航拍子系統和后臺處理子系統分別存貯視頻和圖像文件。這種情況下,航拍子系統可以存貯原始圖像和視頻文件,后臺處理子系統存貯實時發回的低碼率視頻圖像文件。標準對視頻圖像數據的格式和編碼方式、航拍子系統和后臺處理子系統的存貯容量、以及存貯的內容均作出了規定。在信息傳輸方面,標準對傳輸的信息內容、距離、碼率、使用的信道頻率也做出了相關規定。

视频app  2.3.5 后臺處理子系統

  后臺子系統在基于無人駕駛航空器的道路交通巡邏系統中起遠程控制、信息處理、操作交互的作用,形式上可以是地面控制站或者遠程后臺服務器等。標準要求后臺處理子系統能夠實時顯示、回看、存貯無人駕駛航空器的飛行狀態信息、航拍子系統的視頻圖像信息等;能夠向飛行子系統發送遠程命令,并將無人駕駛航空器的飛行位置在電子地圖上展示;具有信息安全、共享、管理等常用信息系統功能等。

视频app  2.3.6 其他要求

视频app  標準對無人駕駛航空器的飛行安全提出了基本要求,包括自動避讓障礙物、無害迫降、自動返航和降落以及內置禁飛區等。

视频app  標準對基于無人駕駛航空器的道路交通巡邏系統的可靠性作出了基本規定,明確了各種類型無人駕駛航空器的抗風等級和平均無故障時間。

  標準對基于無人駕駛航空器的道路交通巡邏系統的環境適應性進行了規定,包括電磁兼容性、氣候環境適應性和機械環境適應性。例如,在電磁兼容性方面,基于無人駕駛航空器的道路交通巡邏系統靜電放電抗擾度應能滿足標準GB/T 17626.2的a級要求、射頻電磁場輻射抗擾度應能滿足標準GB/T 17626.3的a級要求;在氣候環境適應性方面,無人駕駛航空器的工作溫度范圍應能達到-20至60℃、能夠在小雨條件下正常工作、能夠在海拔4000m地區正常作業等;在機械環境適應方面,無人駕駛航空器應能在指定振動、沖擊、跌落條件下保持部件不變形、無損壞,插頭接口無松動、無接觸不良等,能夠正常工作。

视频app  三、標準實施要點

视频app  標準的發布和實施為各地公安交通管理部門無人駕駛航空器及其巡邏系統的裝備建設、管理工作提供了依據,為行業健康發展指明了方向。在標準貫徹實施過程中,應注意以下幾點:

视频app  注重標準內涵的宣貫。只有把標準制定的背景以及無人駕駛航空器帶來的道路視頻巡邏的技術變革理解透徹,才能真正地重視無人駕駛航空器及其巡邏系統的引入工作,指導相關裝備建設和實戰行動;

  嚴格把控產品的質量。標準的頒布為行業發展制定了規范,為政府采購提供了依據,各地應以標準為立足點,嚴格管控產品質量,確保高品質、高性能、高安全的裝備配置到一線交警手中;

  加強使用人員的培訓。確保路面執勤執法的交警與協管員準確理解、正確使用和熟練掌握基于無人駕駛航空器的道路交通巡邏系統,提高裝備的執行效率和使用效果,拓展對道路交通視頻監控的范疇。

  結束語

  隨著我國交通基礎設施的持續發展、公路里程的不斷增加,交通管理部門路面巡邏、執勤執法等工作面臨巨大壓力,恰有必要引入無人駕駛航空器作為新型交通視頻巡邏載體,提升路面視頻監控的機動性、靈活性、實效性。本標準的頒布實施,將有助于基于無人駕駛航空器的道路交通巡邏系統的生產、制造及應用,對提升我國交通視頻監控科技水平、警情應對響應能力及路面交通安全執法效能具有重要意義。


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