1. 背景与需求

桥梁巡检涵盖外部结构（桥面、桥墩、支座）与内部空间（箱梁、桥墩空腔、索塔内部），传统巡检存在两大痛点：一是外部巡检依赖桥梁检测车，设备笨重（需封闭交通）、作业效率低（单跨桥梁耗时≥1 天），难以检测支座裂缝、桥墩水下部分缺陷；二是内部空间（如箱梁）为 GPS 拒止环境（卫星信号被钢筋混凝土遮挡），人工巡检需搭建脚手架，周期长（≥1 周）、成本高，且难以实现三维建模与缺陷精准定位，影响桥梁结构安全评估。

CX-03A 无人机可实现桥梁 “外部高效巡检、内部无 GPS 自主巡检”，解决传统巡检难题。

2. 核心配置与技术支撑

3. 实施流程

（1）桥梁外部巡检

• 前期准备：巡检团队抵达桥梁现场，封闭部分车道（或利用夜间无车时段），在桥梁两端设置起飞点与降落点；根据桥梁设计图纸（如跨径、高度、结构类型），在终端中规划外部巡检航线：

◦ 桥面巡检：飞行高度距桥面 5-10 米，沿桥面中心线飞行，激光雷达扫描桥面平整度，双光吊舱检查桥面裂缝、坑洼、防水层损坏。

◦ 桥墩与支座巡检：飞行高度从桥面降至桥墩底部，环绕桥墩飞行，激光雷达扫描桥墩倾斜度、水下部分轮廓（判断是否有冲刷），双光吊舱检查桥墩裂缝、混凝土剥落；对支座，无人机悬停近距离拍摄，红外模式监测支座温度（异常高温可能表明受力不均），可见光模式检查支座变形、密封件损坏。

• 启动巡检：CX-03A 从起飞点起飞，沿预设航线飞行，激光雷达与双光吊舱同步采集数据，实时回传至终端；飞手通过终端监控飞行状态，若发现疑似缺陷，控制无人机悬停放大拍摄，获取更多细节。

• 数据初步分析：巡检完成后，无人机返航降落，团队导出数据至桥梁结构分析系统，初步识别外部缺陷，标记重点关注区域（如严重裂缝、支座变形）。

（2）桥梁内部巡检（GPS 拒止环境）

• 设备部署：若桥梁内部（如箱梁）有检修孔，团队在检修孔附近组装 CX-03A（折叠后可通过直径≥100mm 的检修孔），安装激光雷达与双光吊舱；在检修孔外（有 GPS 信号区域）启动无人机，完成 GPS 定位初始化，随后将无人机送入内部空间。

• 内部自主巡检：无人机进入 GPS 拒止区域后，自动切换为激光雷达导航，通过 SLAM 技术实时构建内部三维地图，同时沿预设路线（基于桥梁内部图纸规划）飞行：

◦ 箱梁内部：无人机飞行高度距箱梁顶部 1-2 米，激光雷达扫描箱梁内壁，识别裂缝、钢筋锈蚀、内部支架变形；双光吊舱红外模式检测箱梁内部积水（温度低于环境温度），可见光模式检查通风孔堵塞、电缆损坏。

◦ 索塔内部：若索塔有爬梯或通道，无人机沿通道飞行，激光雷达扫描索塔内壁结构，双光吊舱检查索塔裂缝、预埋件松动。

• 数据采集与导出：内部巡检完成后，无人机沿原路线返回检修孔，飞出外部后切换为 GPS 导航，返航至降落点；团队导出内部巡检数据，与外部数据合并，导入分析软件。

（3）结构评估与报告生成

• 分析软件自动生成桥梁三维模型，标注所有缺陷（如外部桥面裂缝长度 3 米、宽度 0.5mm；内部箱梁裂缝长度 1.5 米、宽度 0.3mm），计算缺陷对结构安全的影响（如裂缝是否影响承重）。

• 对比历史巡检数据（如 1 年前模型），分析缺陷发展趋势：若裂缝宽度从 0.3mm 扩大至 0.5mm，判断为风险等级上升，建议尽快维修。

• 生成《桥梁结构健康巡检报告》，包含三维模型、缺陷清单、健康指数评估、维修建议（如裂缝修补方案、支座更换建议），提交至桥梁管理部门。

4. 方案优势

• 无需大规模封闭交通：外部巡检仅需封闭部分车道，内部巡检通过检修孔进入，较传统检测车减少交通影响；夜间巡检可实现 “零交通封闭”。

• GPS 拒止环境适配：混合导航解决桥梁内部无 GPS 信号问题，实现自主巡检，较人工搭建脚手架效率提升 20 倍，成本降低 70%。

• 精准建模与评估：激光雷达三维模型精度 ±3cm，可发现细微缺陷；历史数据对比分析助力预测桥梁结构寿命，避免突发性安全事故。

• 安全高效：无人机替代人员进入狭窄、黑暗的内部空间，避免人员坠落、缺氧等风险；单座中等跨径桥梁（如 500 米）巡检周期从 1 周缩短至 1-2 天。