[發明專利]無人飛機跟蹤算法的實現

在審

• 申請號: 201711177583.5
• 申請日: 2017-11-22
• 公開（公告）號: CN109814606A
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 馮晶;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 馮晶
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

跟蹤算法的實現由云臺的控制板與機載檢測系統中工控機是通過RS485接口直接連接的，當云臺接收到由工控機發送過來的由桿塔跟蹤算法計算得到的角度控制向量FP后，會即時響應；首先，根據角度控制向量得出云臺控制角度(俯仰角度和水平角度)，然后，云臺的控制板會結合具體的飛機姿態信息(包括橫滾角、俯仰角、航向角)進行解算，從而操作電機調整云臺的俯仰角度和水平角度，使得云臺角度始終保持我們所期望達到的角度，保證目標桿塔出現在裝載于增穩云臺上的可見光相機、紅外熱成像儀、紫外成像儀的拍攝視野內，從而實現對于桿塔的跟蹤。

技術領域

本發明以在進行輸電線路無人飛機巡檢時，因為無人飛機的飛行速度較快，在巡檢中手動調節云臺角度來控制可見光相機、紅外熱成像儀、紫外成像儀的拍攝有時會比較困難，所以確保機載的各個相機在無人飛機高速飛行過程中能夠自動對桿塔和導線進行跟蹤拍攝是非常重要的。

背景技術

目前GPS全球定位系統已經被廣泛應用于各類精確定位的服務中，它使得快速精確的對目標實施定位成為可能；也正是因為GPS對于單點定位的精確型，我們可以把GPS提供的數據信息(經度、緯度、海拔高度)轉化為兩點之間的陸上距離，以實現快速測距；根據GPS信息快速計算兩點間距離的算法主要有球面弧長近似弦長法和空間兩點間距法兩種。

發明內容

本發明的解決方案為桿塔和導線跟蹤算法利用地理坐標系(大地坐標系、球心直角坐標系和站心地平直角坐標系)之間的轉換以及由GPS信息快速計算兩點間距離的算法，根據無人飛機當前位置的GPS信息和已知巡檢線路中桿塔的GPS信息計算出實時的適合對桿塔和導線進行拍攝的角度，并將該拍攝角度發送至云臺的角度控制電機，從而自動對云臺角度進行調節，實現了巡檢過程中各個相機對巡檢線路中桿塔和導線的跟蹤拍攝；在該跟蹤算法中應用到的輸電線路桿塔GPS信息由電力公司提供，且桿塔位置是WGS84坐標系下的位置，所以能夠保證桿塔的GPS信息與由GPS系統得到的位置信息保持坐標系統的一致性。

具體實施方式

本發明實施如下，由工控機向增穩云臺發送的云臺角度控制指令實際上是站心地平直角坐標系下的向量，所以需要將由GPS得到的大地坐標(L，B，H)轉換到站心地平直角坐標(x，y，z)；種坐標轉換由兩個步驟組成：首先從大地坐標(L，B，H)轉換到球心直角坐標(X，Y，Z)，然后從球心直角坐標(X，Y，Z)轉換到站心地平直角坐標(x，y，z)。