在我国广袤的山地、峡谷之间,大量高压、特高压输电线路穿山越岭,是保障能源输送的大动脉。传统光学无人机、激光巡检很容易被山区云雾、阴雨、茂密植被遮挡视线,很多隐蔽的地质隐患、杆塔基础形变,仅凭可见光画面很难提前识别;人工徒步进山巡检,不仅周期长、风险高,还存在大量盲区,一直是电网运维中长期面临的难题。
作为专注机载 SAR 雷达研发与飞行服务的苏州天镜韵湖团队,我们持续深耕电力基础设施遥感监测场景,把自主研发的机载 SAR 载荷带到复杂山区输电通道,用微波主动感知能力,补齐传统巡检手段的短板,为电网运维提供一套全天候、高可靠的监测方案。

机载SAR系统

现场测试图
本次河北张家口电力巡检项目采用的是大疆多旋翼无人机搭载X波段机载MiniSAR系统开展飞行试验。试验当天天气条件总体良好,气温在4℃至7℃之间,风力5级,虽不算温和,但未对飞行作业构成实质影响,试验按计划正常开展。
选择在这样的气象条件下起飞,本身也是对系统环境适应性的一次实地检验——低温考验设备的启动与稳定运行能力,5级风则检验无人机平台在扰动条件下的航迹保持与成像质量。从实际作业情况看,平台起降正常、系统工作稳定,试验全程未因任何原因中断,为后续数据获取和成果分析提供了可靠保障。

现场环境图

现场环境图
下图为机载SAR对输电线路走廊的成像结果。图中铁塔塔基呈规律分布的强反射亮点,塔间导线为连续亮线,线路走向和塔位清晰可辨;走廊附近的道路等地物层次分明,与电力设施对比明显。成像范围内未发现断线、倒塔或明显形变,可用于排查树障、违建等通道隐患。

X波段成像结果
基于上述SAR幅度/极化特征,可进一步拓展全天时、全天候巡检能力:线路巡检由人工升级为常态化自动巡检,效率大幅提升、成本显著降低;巡检人员无需再深入高海拔险峻区域作业,安全风险有效化解。优势主要体现在四个方面:
1、全天时、全天候作业,不受光照与天气制约。 这是SAR最根本的优势。光学和红外手段在阴雨、云雾或夜间容易“看不清、看不见”,而SAR通过发射微波主动成像,能够穿透云雨雾霾,在恶劣气象条件下照常获取数据。对于电力巡检而言,这意味着冬季降雪、雨后浓雾、夜间应急等传统手段失效的场景,SAR依然能输出可用影像。
2、具备穿透能力,可揭示植被遮挡下的线路状态。 输电线路大量穿越林区,光学设备只能看到树冠,看不到冠层下方的导线和杆塔。SAR的微波信号具有一定穿透性,能够穿透树冠层,测量树木高度及其与导线的安全距离,预判树障风险,也能在植被茂密区域识别被遮挡的线路本体缺陷。这一能力在山区和林区线路巡检中尤为关键。
3、可进行定量测量,支撑形变与几何参数反演。 SAR获取的不只是“图像”,更是带有相位信息的回波数据。通过干涉处理,可以监测杆塔、线路的微小形变,预警滑坡、沉降等地质风险;通过高分辨率成像,可以反演导线弧垂等几何参数,在精细化监测上更具优势。
4、灵活适配无人机平台,响应速度快、覆盖方式灵活多变。 机载SAR可搭载于多旋翼或固定翼无人机,飞行路线、高度、速度可根据任务需求实时调整,能够深入卫星难以精准覆盖的深山峡谷、城市密集区等复杂地形。日常巡检中可按航段连续覆盖整条线路走廊,实现从“周期性抽检”向“常态化普检”的转变。
后续,天镜韵湖团队还将持续优化机载 SAR 在电力场景的算法与作业方案,针对覆冰监测、导线弧垂监测、通道障碍物识别等方向持续迭代,把穿透云雾、全天候感知的技术优势落地到更多输电线路,用稳定、可信的雷达遥感数据,守护电力通道安全!





