[發(fā)明專(zhuān)利]一種無(wú)人機(jī)電力巡檢路徑規(guī)劃方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810087630.5
• 申請(qǐng)日: 2018-01-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108332753B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王松;趙杰清;張楠;卜亮亮;董方晨;單予瓊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué);北京創(chuàng)衡控制技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01C21/20
• 分類(lèi)號(hào): G01C21/20
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實(shí)專(zhuān)利事務(wù)所 11121
• 代理人: 祗志潔

1.一種無(wú)人機(jī)電力巡檢路徑規(guī)劃方法，其特征在于，包括：

(1)無(wú)人機(jī)采用與目標(biāo)電纜線路平行等距的繞飛航線完成對(duì)電纜的拍攝巡檢，具有載荷任務(wù)的繞飛航線為目標(biāo)航線；

(2)設(shè)置無(wú)人機(jī)的飛行參數(shù)，包括航線距離、轉(zhuǎn)彎半徑、最小轉(zhuǎn)彎角度和飛行高度；航線距離是指目標(biāo)航線與電纜線路的距離；

(3)檢查目標(biāo)航線上的有效航點(diǎn)的轉(zhuǎn)彎角度，若大于設(shè)置的最大轉(zhuǎn)彎角度，則在該有效航點(diǎn)上引入過(guò)渡航線；無(wú)人機(jī)在通過(guò)該有效航點(diǎn)時(shí)，先通過(guò)渡航線，然后再進(jìn)入目標(biāo)航線；其中，在有效航點(diǎn)上引入過(guò)渡航線，過(guò)渡航線為矩形；從該有效航點(diǎn)進(jìn)入矩形過(guò)渡航線，進(jìn)入矩形過(guò)渡航線的方向與轉(zhuǎn)彎方向成90度夾角，保證無(wú)人機(jī)在飛經(jīng)矩形過(guò)渡航線中最后的邊時(shí)，方向調(diào)整到與轉(zhuǎn)彎方向保持一致；矩形過(guò)渡航線的邊長(zhǎng)為兩倍轉(zhuǎn)彎半徑；無(wú)人機(jī)沿矩形過(guò)渡航線行駛，最后從該有效航點(diǎn)駛出矩形過(guò)渡航線，進(jìn)入目標(biāo)航線；

(4)在目標(biāo)航線的起始點(diǎn)引入過(guò)渡航線；無(wú)人機(jī)通過(guò)起始點(diǎn)的過(guò)渡航線進(jìn)入目標(biāo)航線；其中，在起始點(diǎn)引入過(guò)渡航線具體是：設(shè)目標(biāo)航線的起始點(diǎn)標(biāo)記為航點(diǎn)3，在航點(diǎn)3沿?zé)o人機(jī)行進(jìn)的反方向向外延伸兩倍轉(zhuǎn)彎半徑的位置插入航點(diǎn)2，再沿與航線成90度夾角的方向距離航點(diǎn)2兩倍飛行轉(zhuǎn)彎半徑的位置插入航點(diǎn)1；該過(guò)渡航線為沿航點(diǎn)1至航點(diǎn)2，再沿航點(diǎn)2至航點(diǎn)3；

(5)所述目標(biāo)航線與過(guò)渡航線組成規(guī)劃的巡檢路徑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)人機(jī)電力巡檢路徑規(guī)劃方法，其特征在于，所述方法采用固定翼與旋翼相結(jié)合的復(fù)合式無(wú)人機(jī)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)人機(jī)電力巡檢路徑規(guī)劃方法，其特征在于，所述的方法根據(jù)過(guò)渡航線是否與電纜線路發(fā)生交叉，設(shè)置有過(guò)線與不過(guò)線兩種模式；不過(guò)線模式下，要求過(guò)渡航線不與電纜線路發(fā)生交叉，取消與電纜線路發(fā)生交叉的過(guò)渡航線；過(guò)線模式下，過(guò)渡航線能與電纜線路發(fā)生交叉。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)人機(jī)電力巡檢路徑規(guī)劃方法，其特征在于，所述的方法針對(duì)無(wú)人機(jī)爬升能力是否滿(mǎn)足相鄰航點(diǎn)高度差的問(wèn)題，為無(wú)人機(jī)設(shè)置有三種航點(diǎn)切換模式：

(1)坡度控制模式，是指：若無(wú)人機(jī)爬升能力滿(mǎn)足兩相鄰航點(diǎn)的高度差，采用無(wú)人機(jī)直接爬升的模式；

(2)先盤(pán)旋升降模式，是指：若無(wú)人機(jī)爬升能力不滿(mǎn)足相鄰航點(diǎn)高度差，且相鄰航點(diǎn)間電纜線路整體偏高，則無(wú)人機(jī)先按照預(yù)設(shè)的飛行半徑爬升至目標(biāo)航點(diǎn)高度，再重新進(jìn)入航線；

(3)到點(diǎn)盤(pán)旋升降模式，是指：若無(wú)人機(jī)爬升能力不滿(mǎn)足相鄰航點(diǎn)高度差，且相鄰航點(diǎn)間電纜線路整體偏低，則無(wú)人機(jī)先按照當(dāng)前航點(diǎn)高度飛行至目標(biāo)航點(diǎn)，并按照預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)彎半徑爬升至目標(biāo)航點(diǎn)高度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)人機(jī)電力巡檢路徑規(guī)劃方法，其特征在于，所述的方法針對(duì)所規(guī)劃的巡檢路徑，獲取對(duì)應(yīng)地面區(qū)域的高程數(shù)字地圖，檢查各航點(diǎn)的飛行高度是否滿(mǎn)足安全高度，不滿(mǎn)足時(shí)調(diào)整無(wú)人機(jī)的飛行高度。