深水超大型导管架无人机精准摄影测量方法

杨现阳; 熊文; 陈智鹏; 李家军; 霍悦龙; 李海峰; 杨青峰; 高静坤; 汪姗; 王德洋; 彭怡锦; 余建伟; 曾喆

doi:10.14188/j.2095-6045.20250183

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深水超大型导管架无人机精准摄影测量方法

技术研究 | 更新时间：2026-10-12

- 深水超大型导管架无人机精准摄影测量方法
- The Methodology for Precise UAV Photogrammetry of Deepwater Ultra-Large-Scale Jackets
- 测绘地理信息 2026年51卷第5期页码：180-186
- 作者机构：
  
  1.海洋石油工程股份有限公司，山东青岛， 266555
  2.深圳大学建筑与城市规划学院，广东深圳， 518060
  3.中国石油大学（华东），山东青岛， 266580
  4.中海石油（中国）有限公司深圳分公司，广东深圳， 518054
- 作者简介：
  
  杨现阳，高级工程师，主要从事海洋工程精控制工作及研究。E-mail：yangxy22@cnooc.com.cn
  陈智鹏，特聘研究员，助理教授，主要从事精密工程测量工作及研究。E-mail：chenzp1990@szu.edu.cn
- 基金信息：
  
  广东省自然科学基金(2025A1515010216);深圳市高等院校稳定支持项目(20220810184822001)
- DOI：10.14188/j.2095-6045.20250183
  中图分类号： P231;TP751
- 修回：2026-06-09，
  
  纸质出版：2026-10-05
- 稿件说明：
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杨现阳，熊文，陈智鹏，等.深水超大型导管架无人机精准摄影测量方法［J］.测绘地理信息，2026，51（5）：180-186

YANG Xianyang，XIONG Wen，CHEN Zhipeng，et al.The Methodology for Precise UAV Photogrammetry of Deepwater Ultra-Large-Scale Jackets［J］.Journal of Geomatics，2026，51（5）：180-186
杨现阳，熊文，陈智鹏，等.深水超大型导管架无人机精准摄影测量方法［J］.测绘地理信息，2026，51（5）：180-186 DOI： 10.14188/j.2095-6045.20250183.

YANG Xianyang，XIONG Wen，CHEN Zhipeng，et al.The Methodology for Precise UAV Photogrammetry of Deepwater Ultra-Large-Scale Jackets［J］.Journal of Geomatics，2026，51（5）：180-186 DOI： 10.14188/j.2095-6045.20250183.

摘要

本文提出了一种靶标增强的无人机导管架精准摄影测量方法。首先设计了一种摄影测量与全站仪共用的编码与非编码靶标，通过分层布设策略优化靶标密度与空间分布，然后根据导管架结构特征，提出外部贴近航线与内部圆柱航线的多视角数据采集方法，采用基于区域分解的平面投影算法与最大内接圆模型生成安全飞行路径，进一步融合改进YOLOv8的靶标智能识别算法与亚像素边缘拟合技术，实现复杂光照场景下的靶标精准定位，通过控制点约束的光束法平差，联合解算关键点三维坐标。实验表明，该方法在300 m范围内测量精度优于5 mm，显著提升测量效率，为深水导管架建造质量管控提供了可靠技术支撑。

Abstract

To address the technical challenges of achieving high-precision and high-efficiency measurements for large deepwater jackets， this study proposes a target-enhanced UAV-based precise photogrammetric method for jacket measurement. Firstly， a hybrid system of coded and non-coded targets compatible with both photogrammetry and total station measurements is designed， with target density and spatial distribution optimized through a hierarchical deployment strategy. Subsequently， based on structural characteristics of jackets， a multi-perspective data acquisition approach combining external close-range flight paths and internal cylindrical flight paths is developed. A region-decomposition-based planar projection algorithm and maximum inscribed circle model are employed to generate safe flight trajectories. The methodology further integrates an improved YOLOv8-based intelligent target recognition algorithm with subpixel edge fitting techniques to achieve precise target localization in complex lighting scenarios. Three-dimensional coordinates of key points are jointly resolved through control point-constrained bundle adjustment. Experimental results demonstrate that this method achieves measurement accuracy better than 5 mm within a 300 m range， significantly enhances measurement efficiency， and provides reliable technical support for quality control in deepwater jacket construction.

关键词

Keywords

references

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