[發明專利]一種基于無人機的光伏陣列的巡檢方法

在審

• 申請號: 201710121657.7
• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN107015560A
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: 顏文俊;王涵;楊強;李曉霞
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G01S19/48;G01J5/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 邱啟旺

1.一種基于無人機的光伏陣列的巡檢方法，所述的無人機搭載有陀螺儀、加速度計、磁感計、GPS測量模塊、處理器、無線通信模塊、可見光攝像頭和紅外攝像頭；其特征在于，包括以下步驟：

(1)根據巡檢任務需求，確認待巡檢的目標地點，規劃無人機的巡檢路徑。

(2)無人機在巡檢過程中，實時獲取當前無人機的角速度w，加速度a和地磁分量psi以及經緯度數據，并根據獲取的數據，通過SINS算法計算出無人機估計位置S1；通過對GPS數據處理得到無人機的觀測位置S2，最終將S1與S2的位置進行融合處理，計算出無人機的實際位置S，此位置用于對無人機飛行路徑準確性的控制；

(3)當到達目標地點正上方時，通過紅外攝像頭獲取光伏陣列的紅外圖像，處理器對紅外圖像中像素RGB數值進行分析比對，檢測其圖片是否有熱斑現象；若出現熱斑現象，執行步驟4；否則飛向下一個巡檢區域；

(4)通過對圖像中像素點的計數，對熱斑的中心點位置進行標定；

(5)通過無人機飛行高度得到的比例尺，根據步驟2獲得的實際位置S以及熱斑的中心點位置，獲得無人機相對于熱斑中心點位置的偏移距離及方向；

(6)根據步驟5獲得的偏移距離及方向，控制無人機飛行，使之位于熱斑中心點位置中上方。

(7)重復步驟4-6對無人機位置進行再調整；

(8)無人機在調整后的位置下降至可見光攝像頭的拍攝高度，在下降過程中，實時檢測熱圖象中熱斑的存在，若熱斑消失，則上升0.5-1m后，再次執行步驟4-6對無人機位置進行修正，直至下降至降至可見光攝像頭的拍攝高度；

(9)下降到拍攝高度后，按照步驟3-6使得無人機位于熱斑中心點位置中上方，使用可見光攝像頭對故障區域進行數據采集并存儲。

(10)通過無線通信模塊將拍攝到的圖片回傳至地面站；

(11)所述的無人機完成上述任務之后，先上升至巡檢高度，并按照步驟2進行定位。處理器根據飛行器定位及巡檢路徑，規劃回航路徑，使得無人機返回巡檢路徑，并按照步驟2-10對下一目標地點進行監測。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2中的融合處理具體為：采用卡爾曼濾波的方式，對估計位置S1和觀測位置S2進行融合處理，估計位置S1作為卡爾曼濾波的估計值，觀測位置S2作為卡爾曼濾波的觀測值，以此二者為核心建立卡爾曼濾波方程并計算出最為接近真實的位置S。