摘要
尽管在钢筋混凝土结构中部署无人机进行结构检测具有明显优势（因为这些地方人类进入可能存在危险或受到限制），但由于缺乏GPS信号、载荷和电源限制、信号衰减、传输机会有限以及通信带宽低，无人机在这些结构中的应用仍受到限制。在本项目的框架内，开发了一种低成本的双层六旋翼架构：一个Pixhawk PX4负责稳定飞行，而Raspberry Pi 4负责任务级别的操作。完整的原型集成了相对位置/邻近物体估计器、混合433 MHz和Wi-Fi/MQTT通信系统、航空电子设备的能源管理、通过SQLite实现的任务连续性以及人机交互的安全机制。原型实验表明，与两种测试的对比配置相比，水平漂移显著减少；在通信条件受限的情况下仍能持续运行；航空电子设备的功耗（不包括推进系统）下降了62.0%。随后进行了PX4–Gazebo评估，测试了水平和垂直接近响应、六扇区激光雷达处理以及旧数据监测功能。在45次重复的仿真运行和3000个保留的扇区级观测数据中，水平接近、垂直接近或监测测试期间均未发生模拟碰撞。没有出现错误的扇区分配，整体平均绝对误差为0.0285米。从这一有限的演示来看，该架构在原型和仿真子系统层面是令人满意的。在投入实际使用之前，还需要进行进一步的物理测试。
