1. 背景与需求
室内测绘应用于商场布局优化、厂房设备管理、地下车库规划、建筑内部改造等场景，传统室内测绘依赖人工测量（全站仪、卷尺），存在三大痛点：一是效率低，大型商场（≥1 万㎡）人工测绘需 3-5 天；二是精度差，复杂空间（如多层厂房、异形吊顶）测量易产生累积误差（误差≥5cm）；三是安全性低，高空区域（如厂房吊顶、地下车库顶部管道）测量需搭建脚手架，易发生坠落风险。
蜂鸟共轴无人机（适配室内场景型号）搭配激光雷达与视觉定位系统，可实现 “高效、精准、安全” 的室内测绘。
2. 核心配置与技术支撑
• 测绘主体：室内专用蜂鸟共轴无人机CA-SN03A，空机重量3.5kg，机身采用全包结构（防碰撞），外径≤260mm，可在狭窄室内空间（如走廊、设备间隙）飞行；续航≥25 分钟（空载）/15 分钟（满载），支持电池环快速更换（换电时间≤1 分钟）。
• 导航与定位：视觉 + TOF 定位系统（不依赖 GPS），通过机身摄像头拍摄室内环境特征（如墙面纹理、天花板灯具），结合 TOF 传感器测量距离，实现厘米级定位（精度 ±3cm）；搭配 Ego-Planner 避障算法，50ms 内识别室内障碍物（如柱子、货架、设备），自动调整飞行路线。
• 测绘模块：
◦ 微型激光雷达：6 线激光雷达，测距精度 ±5mm，点云密度≥50 点 /㎡，扫描室内空间尺寸（长、宽、高）、墙体位置、柱子分布、设备轮廓，生成三维点云数据。
◦ 高清相机：1300 万像素相机，拍摄室内墙面、地面、天花板纹理（如瓷砖图案、墙面颜色、吊顶结构），为模型提供纹理素材。
• 数据处理软件：室内空间分析系统，支持点云数据去噪、拼接、建模；自动提取室内特征（如房间边界、门窗位置、设备尺寸）；生成平面布局图（CAD 格式）与三维模型（OBJ 格式）；支持面积、体积计算（如房间面积、设备占用空间）。
3. 实施流程
• 前期准备：
◦ 与用户沟通测绘需求，明确测绘范围（如商场 1-3 层、厂房 A 区、地下车库 B 区）、精度要求（如平面尺寸精度 ±3cm、高度精度 ±5cm）、输出成果（如平面布局图、三维模型、面积统计表）。
◦ 前往现场勘察，清理测绘区域内的临时障碍物（如堆放的货物、临时桌椅），标记室内固定参照物（如墙角、柱子转角，用于后期精度验证）；确定无人机起飞点（如空旷区域、走廊尽头）。
• 室内数据采集：
◦ 操作人员在起飞点启动无人机，通过终端设置测绘参数（如飞行高度、扫描密度、拍摄间隔），选择 “自动测绘模式”，无人机自主起飞，沿预设路线（基于室内空间规划）飞行：
▪ 水平扫描：无人机在距地面 1.2 米高度（标准测量高度）飞行，激光雷达扫描墙体、柱子、门窗位置，高清相机拍摄墙面纹理。
▪ 垂直扫描：无人机在房间内不同位置升降飞行，扫描天花板高度、地面平整度、吊顶结构、顶部管道分布。
◦ 若测绘区域较大（如超过 1000㎡），分区域采集，每完成一个区域，更换电池后继续下一个区域；采集过程中，操作人员通过终端监控飞行状态，若遇到复杂障碍物（如密集货架），切换为 “手动控制模式”，辅助无人机避开。
• 数据处理与成果生成：
◦ 数据预处理：将各区域点云数据导入室内空间分析系统，去除噪声点（如飞行过程中的抖动干扰、临时障碍物残影），拼接多区域数据，生成完整室内点云模型；对高清图像进行畸变校正，确保纹理清晰。
◦ 特征提取与建模：软件自动识别室内特征：墙体（通过点云密度变化判断）、门窗（通过空洞区域识别）、柱子（圆柱形点云聚类）、设备（不规则点云轮廓匹配）；生成平面布局图，标注房间尺寸、门窗位置、柱子尺寸；基于点云数据生成三维模型，映射高清纹理，还原室内真实场景。
◦ 精度验证与成果输出：在室内选择多个固定参照物（如墙角间距、柱子直径），实地测量尺寸并与模型数据对比，确保误差≤设定精度；根据用户需求，输出平面布局图（CAD 格式）、三维模型（OBJ/STL 格式）、面积 / 体积统计表（Excel 格式）；若用户需进一步应用（如商场布局设计），可将模型导入设计软件（如 SketchUp、3D Max）。
• 后续服务：
◦ 向用户讲解成果使用方法，如如何在 CAD 中修改布局图、如何在三维模型中查看设备细节；根据用户反馈，对成果进行调整（如修正门窗位置、补充未测绘区域）；提供数据更新服务（如室内改造后，重新采集数据并更新模型）。
4. 方案优势
• 高效快捷：单无人机日均室内测绘≥5000㎡，较人工效率提升 5 倍，大型商场测绘周期从 5 天缩短至 1 天。
• 精准安全：定位精度 ±3cm，较人工测量误差（≥5cm）更精准；无人机替代人员进入高空、狭窄区域，避免坠落、碰撞风险。
• 适应性强：机身小巧 + 自主避障，可在异形空间（如弧形走廊、多层挑高厂房）、复杂设备环境（如密集管道、货架）中灵活飞行，无测绘盲区。
• 成果丰富：同时输出平面布局图与三维模型，满足不同应用需求（如规划用平面图、展示用三维模型），且数据格式兼容主流软件，便于后续二次开发。