港鐵進行「超視距無人機」測試,以點雲導航實現「全自動設置紅閃燈」和「智慧巡檢」,使設置效率提升一倍、巡檢時間由30分鐘縮至10分鐘,提升維修效能。
超視距飛行技術提升效率
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測試範圍位於由金鐘站到會展站約1公里的東鐵線隧道段。巴士的報記者攝
港鐵公司車務工程服務及創科總管陳慶強。巴士的報記者攝
無人機上的三個鏡頭分別為熱成像、廣角及拍攝影片用途,現時共有三部無人機進行相關超視距測試項目。巴士的報記者攝
無人機按預設路線巡查,自動識別需檢查設施及異常情況。巴士的報記者攝
平台會自動生成報告,記錄巡檢內容及相關影像,方便維修人員跟進。巴士的報記者攝
平台會自動生成報告,記錄巡檢內容及相關影像,方便維修人員跟進。巴士的報記者攝
港鐵每晚收車後都要在「黃金两小時」內維修保養鐵路設施。自2017年起,港鐵已於不同業務範疇應用無人機,包括高架橋結構巡檢、車廠結構及斜坡巡檢、監測及記錄工程項目進度、商場及屋苑外牆檢測等。為配合政府低空經濟發展,今年年初,港鐵與交控科技(香港) 有限公司設立「低空軌道研究中心」,探索無人機技術在鐵路領域的創新應用。
港鐵隧道無人機測試。巴士的報記者攝
雙方近期進一步開展無人機在鐵路隧道應用的研究,獲政府「低空經濟監管沙盒」納入首批38個試點項目之一,亦是當中唯一的隧道段超視距飛行的測試項目。
超視距飛行是指在完成相關的設定、調較及測試後,無人機可以全自動執勤,無須人手控制,並於超出操作人員視線範園以外飛行。測試於今年6月至12月進行,範圍位於由金鐘站到會展站約1公里的東鐵線隧道段。
測試範圍位於由金鐘站到會展站約1公里的東鐵線隧道段。巴士的報記者攝
有別於戶外使用的衛星定位導航,隧道內無法接收衛星訊號,故無人機採用點雲導航技術(Point Cloud),利用配備光學雷達(LiDAR)的無人機在隧道內飛行掃描環境,收集點雲 (PointCloud)數據以構建「飛行地圖」,並實現精準定位。團隊可據此制定飛行路線,控制無人機自動沿預設路線執行任務。無人機上的三個鏡頭分別為熱成像、廣角及拍攝影片用途,現時共有三部無人機進行相關超視距測試項目。
無人機速度較步行人手設置快逾一倍
據港鐵公司車務工程服務及創科總管陳慶強介紹,測試場景分別為「全自動設置紅閃燈」和「智慧巡檢」,因這兩個使用場景在日常維修工作中重覆性高,步驟固定,且需要人工花時間處理。
港鐵公司車務工程服務及創科總管陳慶強。巴士的報記者攝
設置紅閃燈用於標示施工範圍,提醒外人不要闖入。在測試中,搭載了紅閃燈的無人機以超視距飛行至指定位置降落,並持續閃爍以標記施工區域,檢查完畢後自動飛回原點著陸。
「全自動設置紅閃燈」效率倍增。巴士的報記者攝
陳慶強指出,測試的無人機每秒平均飛行約2.5米,速度較步行以人手設置紅閃燈快逾一倍。港鐵每晚收車後有約250個工程同時進行,應用無人機設置紅閃燈可顯著提升作業效率,維修人員可亦可透過管理平台實時監察無人機位置及情況,更專注進行其他維修工作。
無人機上的三個鏡頭分別為熱成像、廣角及拍攝影片用途,現時共有三部無人機進行相關超視距測試項目。巴士的報記者攝
「智慧巡檢」時間縮短至10分鐘內
港鐵實施嚴謹的維修保養制度,以東鐵綫隧道段為例,每2至3日便會於非行車時段派員巡查路軌及軌旁設施。在「智慧巡檢」測試中,無人機按預設路線巡查,自動識別需檢查設施及異常情況,並能以多角度檢視隧道細節,提升巡檢精準度及效率。完成任務後,平台會自動生成報告,記錄巡檢內容及相關影像,方便維修人員跟進。
「智慧巡檢」時間縮短至10分鐘內。巴士的報記者攝
陳慶強表示,1公裡隧道段平時巡查需要30分鐘,使用無人機後,只需不到10分鐘即可完成巡查工作。測試期間,團隊已收集逾萬張影像資料及數據,進行系統化歸納與儲存,建立測試路段的數據資料庫,有助訓練自動巡檢系統,提升識別精確度,並協助團隊更有系統地追踪及預測軌旁設施狀況,從而制定更針對性的維修保養策略。
無人機按預設路線巡查,自動識別需檢查設施及異常情況。巴士的報記者攝
平台會自動生成報告,記錄巡檢內容及相關影像,方便維修人員跟進。巴士的報記者攝
港鐵表示,將在測試期結束後進行全面評估,並計劃將應用擴展至露天路段,持續探索創新技術,提升鐵路維修效能與服務品質。
平台會自動生成報告,記錄巡檢內容及相關影像,方便維修人員跟進。巴士的報記者攝
政府重視低空經濟發展,正多管齊下構建相關生態圈,在香港,無人機運動也日趨普及。正在舉行的第15屆全國運動會首次將航空模型項目列為群眾賽事活動,涵蓋無人機足球、無人機競速、室內遙控空戰等,令無人機運動進一步走入大眾視野。
新興運動: 無人機足球即操控由球型保護罩包裹的小型無人機,在空中穿越敵方龍門便可得分。圖片來源:香港政府新聞網
全情投入
「我喜歡玩無人機足球,它更可鍛煉我們的溝通和協調能力,也可培養解難和洞察力。」唐逸峰現就讀中二,年紀輕輕,已有豐富的無人機足球經驗。這天,他夥拍四名隊友來到數碼港,參加由中國香港無人機總會舉辦的五對五無人機足球比賽。
無人機足球,即操控由球型保護罩包裹的小型無人機,在空中展開攻防,務求攻入敵陣、讓「球」穿越龍門得分。
唐逸峰自小一開始學習無人機編程,小四時獲課外活動老師邀請加入無人機隊,逐步發展出一技之長,如今更擔任中學無人機隊隊長,由機體維修、飛行、戰術,以至臨場應變,通通難不到他。
邁向夢想: 熱愛無人機足球的唐逸峰在比賽擔任防守員,他說這項新興運動有助鍛煉玩家的溝通能力和解難思維,更希望日後升學可選修相關科目。圖片來源:香港政府新聞網
夢想啟航
說到賽前準備,唐逸峰表示,要根據對手調整無人機配置,比賽期間也要把握休息時間,檢查和修理機體,例如更換凹陷或缺損的螺旋槳。至於無人機足球的致勝關鍵,唐逸峰說是團隊合作。他舉例,若比賽期間隊員的無人機遭敵方撞開,應及時呼喚隊友補位;進攻球員得分後也應提醒隊友迅速回防,準備下一輪攻勢。
這一天的比賽,唐逸峰的隊伍在開局一度落後,但中後段逐漸掌握節奏,最終奪得殿軍。熱愛這項運動的唐逸峰表示,若有機會,日後升學會選修與無人機足球相關的科目。「現階段學業先行,再發展自己喜好,當然希望長大後投身於這個領域,那便十分理想。」
同賀盛事: 中國香港無人機總會舉辦無人機足球比賽,賽制和場地完全符合全運會規格,以響應航空模型項目首度納入全運會群眾賽事活動。圖片來源:香港政府新聞網
創科育才
這次無人機足球比賽匯聚香港和其他大灣區城市的中學、小學參加者。中國香港無人機總會主席楊景賞表示,比賽無論在賽制、無人機標準,甚至龍門尺寸,均完全符合全運會規格,以響應航空模型項目首度納入全運會群眾賽事活動,同時讓青少年充分體驗這項新興運動。
「譬如競賽過程中,可能遇到對手阻礙,當大家使用同樣的無人機,如何令對方掉落,而我方不掉下來?這就涉及空氣動力學、無人機改裝、電池應用等技術。」楊景賞又指,這些技術同樣適用於搜索、救援、無人機吊運等不同情境。
總會目前為全港約150間學校提供無人機相關課程和活動。他認為,香港青少年在創新科技和創意方面表現出色,期望透過無人機運動培育人才,為本港低空經濟發展注入動力。
培育人才: 楊景賞表示,無人機足球涉及的技術同樣適用於搜索、救援等不同情境,期望透過無人機運動培育人才,助力本港低空經濟發展。圖片來源:香港政府新聞網
場地啟用
無人機運動五花八門,除了無人機足球,還有穿越機競速,這類比賽由飛手,即無人機操作員,操控無人機高速穿越障礙物,最快抵達終點者勝出。楊景賞表示,穿越機時速可達300公里,對場地安全要求甚高,以往部分飛手需前往其他大灣區城市的場地訓練。
隨着全港首間無人機運動專用中心上月初在數碼港啟用,飛手日後多了一個場地可以選擇。楊景賞說,總會將善用這個圍封、相對安全的環境,用作無人機訓練和場景應用。
數碼港管理有限公司技術工程總監樂鴻基表示,中心的預約自開幕以來反應理想,用家以無人機相關的協會和訓練公司為主,至今並已舉辦三場較大型活動,包括同樂日和訓練課程,現時更與不同團體洽談在中心舉辦國際比賽。他補充,設立該中心旨在讓公眾有更多機會接觸無人機運動,同時協助來訪的國內外團體了解香港在這領域的最新發展。
反應理想: 樂鴻基表示,數碼港無人機運動專用中心啟用以來,預約反應理想,已舉辦三場較大型活動。圖片來源:香港政府新聞網
積極配合
樂鴻基說:「無人機運動已列為全運會和世界運動會的項目,數碼港期望未來與內地合辦跨境賽事,甚至舉辦國際級比賽,將無人機運動推廣至各地。」
數碼港第五期擴建計劃預計於年底完成,樂鴻基表示,數碼港將積極配合政府推動低空經濟的政策,並按業界需求,考慮提升配套設施。