[發明專利]輸電線路巡線無人機導航裝置

在審

• 申請號: 201410616829.4
• 申請日: 2014-11-06
• 公開（公告）號: CN104483974A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 陳燕生;賈志義;李麗
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網山西省電力公司陽泉供電公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

技術領域

本發明涉及無人機導航裝置，具體為輸電線路巡線無人機導航裝置。

背景技術

導航系統在無人機的應用領域有著舉足輕重的作用。目前無人機的導航系統一般由衛星定位系統和慣性導航系統組成，對于高度不頻繁變化的地形，這種導航系統導航精度還是可以保證的。而輸電線路一般依山而建，線路起伏較大，如果采用現有的導航系統，巡線的精度不能保證。目前非差分定位的GPS導航系統精度大約在2.5米，慣性導航系統由于有累計的積分誤差，只作為輔助導航的手段。由于輸電線路的輸電電壓較高，一般都在幾十到幾百千伏，如此高的電壓等級造成輸電線路周邊的電磁場環境比較復雜，現有的導航系統，尤其是慣性導航中的地磁傳感器容易受到干擾而失靈，最終導致墜機事故的發生。因此目前巡線無人機的飛行高度都較高，這樣巡線的效果便會大打折扣。

發明內容

本發明解決由衛星定位系統和慣性導航系統組成的現有導航系統用于輸電線路巡線無人機時，巡線效果不理想，特別是巡線精度不能保證的問題，提供一種輸電線路巡線無人機導航裝置。

本發明是采用如下技術方案實現的：輸電線路巡線無人機導航裝置，包括數據融合部分，與數據融合部分的輸入相連的衛星定位總成，與數據融合部分的輸入相連的、包括三軸加速度計、三軸陀螺儀和氣壓高度計的捷聯慣導總成，分布于輸電線路巡線無人機的頭部、尾部、兩個機翼末端且與數據融合部分的輸入相連的電場傳感器和磁場傳感器。

衛星定位總成接收來自導航衛星的數據，計算得到當前設備的經度、緯度、海拔高度等信息，送入數據融合部分。捷聯慣導總成將三軸的加速度計、三軸陀螺儀和氣壓高度計采集的導航數據送入數據融合部分。各電場傳感器采集當前位置的輸電線路產生的電場信息送入數據融合部分。各磁場傳感器采集當前位置的輸電線路產生的磁場信息送入數據融合部分。數據融合部分接收前四部分送來的數據，進行數據融合，得到飛行導航所需的數據，經度、緯度、海拔高度，距離輸電線路的高度、和輸電線路延伸方向的角度，和輸電線路的相對水平方位以及飛機的飛行姿態等重要信息。數據融合的方法是公知技術，或者是本領域技術人員容易實現的。

本發明通過多個傳感器測量輸電線路所產生的電場、磁場，和衛星定位總成、捷聯慣導總成進行數據融合后給出了飛機與輸電線路的準確關系，使飛機能自動沿著輸電線路以和輸電線路固定的距離進行巡線作業，大大提高了巡線的質量。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

具體實施方式

輸電線路巡線無人機導航裝置，包括數據融合部分，與數據融合部分的輸入相連的衛星定位總成，與數據融合部分的輸入相連的、包括三軸加速度計、三軸陀螺儀和氣壓高度計的捷聯慣導總成，分布于輸電線路巡線無人機的頭部、尾部、兩個機翼末端且與數據融合部分的輸入相連的電場傳感器和磁場傳感器。