[發(fā)明專利]基于輸電線路巡檢的多旋翼無人機巡視作業(yè)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711105877.7
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN108053714B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王鵬;李軍鋒;黃成云;肖葉枝;薛江;溫滿華
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司教育培訓(xùn)評價中心;武漢新電電氣股份有限公司
• 主分類號: G09B9/08
• 分類號: G09B9/08
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

1.基于輸電線路巡檢的多旋翼無人機巡視作業(yè)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于：包括培訓(xùn)主機（1）以及分別與所述培訓(xùn)主機（1）無線或有線連接的無人機遙控器（2）、鍵盤(3)、鼠標(biāo)(4）、顯示器（5）及虛擬現(xiàn)實頭盔（6）；

培訓(xùn)主機（1），為無人機巡視作業(yè)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的主控設(shè)備，設(shè)置有虛擬無人機飛行操控仿真單元（100）、虛擬無人機飛行模擬仿真單元（110）、培訓(xùn)評價管理單元（120）、缺陷定位識別單元（130）、數(shù)據(jù)庫單元（140）以及后臺管理單元（150）；

無人機遙控器（2）、鍵盤（3）及鼠標(biāo)（4），均為無人機巡視作業(yè)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的虛擬無人機飛行操控輸入設(shè)備，用于向培訓(xùn)主機輸入飛行控制信號；

顯示器（5）及虛擬現(xiàn)實頭盔（6），均為無人機巡視作業(yè)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的顯示設(shè)備，用于顯示虛擬無人機的機巡仿真場景及飛行姿態(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于輸電線路巡檢的多旋翼無人機巡視作業(yè)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于：所述虛擬無人機飛行操控仿真單元（100）包括測控單元（101）、飛控單元（102、仿真計算單元（103）以及相關(guān)狀態(tài)信號設(shè)置單元（104）；

測控單元（101），與所述無人機遙控器（2）通信連接，用于接受所述無人機遙控器輸出的指令信號，并接收到的所述指令信號傳遞至所述飛控單元（102）；

飛控單元（102），與所述測控單元（101）連接，用于接受所述測控單元（101）輸出的指令信號，執(zhí)行相應(yīng)的無人機增穩(wěn)控制模擬、飛行姿態(tài)控制模擬以及飛行航跡控制模擬，同時向所述測控單元反饋無人機的各種狀態(tài)信號；

仿真計算單元（103），用于模擬無人機的動力學(xué)模型、傳感器和執(zhí)行機構(gòu)的數(shù)學(xué)模型，與所述飛控單元（102）連接，用于接受所述飛控單元（102）輸出的指令信號，模擬出虛擬無人機相應(yīng)的飛行姿態(tài)，同時向所述飛控單元（102）反饋當(dāng)前虛擬無人機的動力學(xué)模型、傳感器和執(zhí)行機構(gòu)的數(shù)學(xué)模型的各種狀態(tài)信號。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于輸電線路巡檢的多旋翼無人機巡視作業(yè)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于：所述無人機遙控器（2）至少包含有四個與所述測控單元（101）通信連接的信號通道，所述四個信號通道分別為油門通道（201）、升降通道（202）、副翼通道（203）及方向舵通道（204）。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于輸電線路巡檢的多旋翼無人機巡視作業(yè)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于：所述狀態(tài)信號包含GPS信號、角速度及角加速度信號、環(huán)境信號和航向信號。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于輸電線路巡檢的多旋翼無人機巡視作業(yè)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于：所述虛擬無人機飛行模擬仿真單（110）元包含典型操作過程模擬單元、特殊飛行環(huán)境仿真模擬單元、地形地貌仿真模擬單元及配網(wǎng)線路仿真模擬單元；

典型操作過程模擬單元，用于模擬虛擬無人機的常規(guī)飛行過程，包含起飛模擬控制單元、正常飛行模擬控制單元及著陸模擬控制單元；

特殊飛行環(huán)境仿真模擬單元，用于為虛擬無人機模擬出真實的特殊飛行環(huán)境，包含雨雪天氣仿真模擬環(huán)境單元、山火煙霧仿真模擬環(huán)境單元及大風(fēng)天氣仿真模擬環(huán)境單元；

地形地貌仿真模擬單元，用于為虛擬無人機巡視場景模擬出真實的地形地貌特征形態(tài)，包含城市道路仿真模擬單元、丘陵山脈仿真模擬單元及森林樹木仿真模擬單元；

配網(wǎng)線路仿真模擬單元，用于為虛擬無人機巡視場景模擬出真實的涵蓋巡線設(shè)備、電網(wǎng)線路及故障缺陷類型的輸電線路形態(tài)，包含桿塔模型仿真模擬單元、故障缺陷模擬單元及繞塔路線模擬單元。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于輸電線路巡檢的多旋翼無人機巡視作業(yè)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于：所述培訓(xùn)評價管理單元（120）包含培訓(xùn)過程記錄單元、仿真數(shù)據(jù)分析單元及培訓(xùn)結(jié)果評價單元；

培訓(xùn)過程記錄單元，用于記錄學(xué)員的仿真培訓(xùn)過程；

仿真數(shù)據(jù)分析單元，用于對學(xué)員仿真培訓(xùn)過程的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；

培訓(xùn)結(jié)果評價單元，用于對學(xué)員的操作結(jié)果提供評價反饋。