[發明專利]一種規劃飛機巡視輸電線路飛行航線的方法

有效

• 申請號: 201710591552.8
• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN107515003B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 張福;毛強;張建剛;李庭堅;莫兵兵;余德泉;李翔;羅望春;姜誠;陳佳樂
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司檢修試驗中心
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20;G01C21/00;G05D1/12;G06Q10/04
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 黃培智

1.一種規劃飛機巡視輸電線路飛行航線的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

S1、將需巡視的路桿塔和站點信息批量導入衛星地圖軟件，形成輸電線路路徑，并在輸電線路路徑的基礎上添加巡檢飛行全景信息，建立機巡線路全景信息路徑；

S2、在機巡線路全景信息路徑上確定各臨時起降點、各臨時起降點所轄飛行航點；

S3、利用GA尋優算法對步驟S2確定的各臨時起降點、各臨時起降點所轄飛行航點進行分析，提示輔助操作選取各臨時起降點、各臨時起降點所轄飛行航點并形成航線，實現輸電線路和起降點、飛行航點的交互可視化；

S4、根據步驟S3中的航線走向、起降點位置、以及飛機的性能指標參數得出預計飛行耗時最短、在線率最高的飛行路徑。

2.如權利要求1所述的規劃飛機巡視輸電線路飛行航線的方法，其特征在于，所述GA尋優算法對步驟S2確定的各臨時起降點、各臨時起降點所轄飛行航點進行分析的過程為：

步驟1：染色體構造

染色體代表待選航線，并采用動態的染色體長度，記錄染色體的第一個顆粒的長度，該顆粒的長度為航線所含的端點總數，染色體的第一個顆粒后的顆粒依次代表航線軌跡段端點坐標,且不再有無效顆粒；

步驟2：建立適應度函數

通過適應度函數將航線的指標轉換為尋優環境中的適應度，設染色體i的適應度為Fit,對應航線指標值為qi，n為群體中染色體總數，qmax,qmin為群體中最大、最小指標值，base為染色體基準指標值、s為群體中所有染色體累計指標值；則有：

Fit＝qmax-qi+base+s (1)

式(1)中,當s＝0時，則qmax≠qmin；或，當s＝qmax時，則qmax＝qmin；

base＝(qmax-qmin)/n (2)

Pc＝(Fitmax-Fitavg)/Fit (3)

式(3)中，(Fitmax-Fitavg)Fit；或，

當Pc＝1時,則(Fit max-Fitavg)≥Fit

Pm＝0.4×(Fitmax-Fit)/(Fitmax-Fitavg) (4)

式(4)中，Pc＝(Fitmax-Fitavg)/Fit；或，

當Pm＝0.4時，則(Fitmax-Fit)≥(Fitmax-Fitavg)；

式(3)、(4)中，Fitmax、Fitavg分別為某代染色體中的最大適應度和平均適應度；Fit為將要進行交叉或變異的染色體的適應度；Pc為交叉概率、Pm為變異概率。

3.如權利要求1所述的規劃飛機巡視輸電線路飛行航線的方法，其特征在于，在所述步驟S3中還包括，利用計算機輔助設計平臺將形成航線生成完整的飛行航線全圖，并將將輸電線路地理信息和飛行航線信息分層顯示。

4.如權利要求1所述的規劃飛機巡視輸電線路飛行航線的方法，其特征在于，在步驟S1中還包括，對所述輸電線路路徑按照不同地面管轄單位進行劃分標識；所述巡檢飛行全景信息包括各個空域管轄單位范圍、飛行困難區域和禁飛區信息。

5.如權利要求1所述的規劃飛機巡視輸電線路飛行航線的方法，其特征在于，在步驟S2中，所述臨時起降點距覆蓋輸電線路最近空間距離不高于35km，距覆蓋輸電線路最遠空間距離不超過80km，兩個相鄰起降點的空間直線距離不超過150km。

6.如權利要求1所述的規劃飛機巡視輸電線路飛行航線的方法，其特征在于，在步驟S4中，所述得出預計飛行耗時最短、在線率最高的飛行路徑的方式為：根據航線走向、起降點位置、飛機性能指標參數來獲得多種飛行計劃的排列組合，將每種排列組合方式作為一種備選飛行計劃，對每種備選飛行計劃下的巡線飛行路徑按小于飛機航程的條件進行動態規劃，找出預計飛行耗時最短、在線率最高的飛行路徑作為最終飛行計劃。