传统巡检长期受困于固定监控盲区多、人工成本高、恶劣天气响应慢等痛点。无人机与无人车组合,分别补齐“空中视野”与“地面覆盖”,叠加统一指挥平台,构成全天候运行的空地协同巡检体系。
一、系统构成:空地云三层协同
完整的空地协同巡检系统由飞行平台、地面车辆、传感载荷、通信链路与云端平台构成,形成“空—地—云”一体化作业模式:
- 无人机:负责高空广域扫描与快速部署,巡查高边坡、桥底等人力难达区域。
- 无人车:承担地面长距离、高频次巡航,可作为无人机的移动起降与补给基站。
- 传感载荷:集成激光雷达、高清摄像头、红外热成像、气体检测等多源传感器。
- 指挥平台:基于边缘计算或云端,实现多设备调度、数据融合与任务闭环。
二、三种核心联动模式
空地协同的核心价值在于“联动”,典型应用模式包括:
1. 车机伴飞
无人车地面行进,无人机空中伴飞。地面采集细节,空中把控态势,适用于开阔区域的全面扫描。
2. 先机后车
接到告警后,无人机凭借速度优势先起飞复核,确认问题后再派遣无人车现场处置,最大化响应速度。
3. 车机交替
当设备电量低于阈值时自动返航补能,另一组设备无缝接替,实现7×24小时不间断守护。
三、关键技术支撑
协同通信
依托5G/5G-A通感一体或Mesh自组网,实现低时延数据互通,无人机可充当空中中继节点。
协同建图
通过无人机全局扫描加无人车局部补全,生成高精度三维环境模型。
AI识别
算法自动识别路面裂缝、剥落、烟火、气体泄漏等隐患,并量化病害等级。
全天候作业
无人车采用激光SLAM多源融合定位,在中雨、小雪、薄雾环境下仍可自动驾驶,配合红外热成像实现夜间巡检。
四、典型应用场景
五、落地成效
江西萍乡智慧公路项目:全国首个智慧公路空地联合无人巡检项目,采用“L4级自动驾驶巡检车+无人机+检测设备+云平台”体系。单台无人车作业效能相当于传统3个巡检班组,预计每年节约养护成本约90万元。
南方电网云南公司:构建“空地一体”智能协同运维体系,将巡检延伸至抢修、物资配送等多场景。
某园区实测数据:从事件发生到确认由分钟级缩短至秒级,应急响应总时长缩短60%以上,一线人力可减少40%~50%。
六、部署与选型建议
- 中小场地:1台无人车搭配1套伴飞无人机即可覆盖周界与核心区。
- 大型厂区:采用“2车1机”或“2车2机”网格化分区,缩短响应半径。
- 超大型场景:3~4台无人车配2台以上无人机编队,多站补能、分区自治。
总结而言,无人机负责快速抵达与广域感知,无人车负责地面覆盖与现场处置,指挥平台负责协同调度。三者深度融合,推动巡检从“被动记录”向“主动预警、秒级响应”转型。

