[發明專利]一種用于無人機驗電的機頭定位方法及系統

有效

• 申請號: 201911156501.8
• 申請日: 2019-11-22
• 公開（公告）號: CN112835376B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發明（設計）人: 邵瑰瑋;文志科;付晶;蔡煥青;胡霽;陳怡;劉壯;談家英;周立瑋;曾云飛
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 北京聿華聯合知識產權代理有限公司 11611
• 代理人: 劉華聯

1.一種用于無人機驗電的機頭定位方法，包括：

樣本采集步驟、將無人機機頭朝向待測量線路并在到達指定高度后，將無人機以當前機頭方向為中心，按照預設角度分別向左右兩側擺動，對不同擺動角度下的所述待測量線路進行測距，得到相應的距離和航向角，并將其作為樣本數據，其中，所述指定高度與輸電線路高度間隔有預設安全距離；

過濾步驟、計算任意兩個擺動角度下所述距離的差值，基于此，從所述樣本數據中篩選出與所述待測量線路最相關的兩個采樣點；

定位步驟、將由所述兩個采樣點和無人機構成的三角形在無人機飛行平面上進行投影，并根據所述兩個采樣點對應的航向角，確定投影三角形內無人機垂線方向的航向角，從而完成機頭定位，其中，在所述過濾步驟中，包括：

從所述樣本數據中篩選出滿足預設的測距儀掃描角度優化范圍閾值的采樣點，得到與所述待測量線路相關的所有采樣點；

根據任意兩個采樣點對應的距離的差值，確定構成最小所述差值的所述兩個采樣點。

2.根據權利要求1所述的機頭定位方法，其特征在于，在所述定位步驟中，包括：

確定從所述無人機分別到所述兩個采樣點的方向所構成的夾角范圍在無人機飛行平面上的投影，進一步確定所述無人機垂線方向與當前夾角范圍投影的相對位置關系；

根據所述相對位置關系，由當前夾角投影角度、所述兩個采樣點對應的投影點分別到所述無人機的距離，計算無人機垂線方向對應的航向角。

3.根據權利要求2所述的機頭定位方法，其特征在于，在根據所述相對位置關系，由當前夾角投影角度、所述兩個采樣點對應的投影點分別到所述無人機的距離，計算無人機垂線方向對應的航向角步驟中，包括：

確定所述無人機垂線方向與第一邊投影之間的第一偏角，或者確定所述無人機垂線方向與第二邊投影之間的第二偏角，其中，所述第一邊投影在所述投影三角形內第一投影點和所述無人機之間形成，所述第二邊投影在所述投影三角形內第二投影點和所述無人機之間形成，進一步，

當所述無人機垂線方向位于所述夾角范圍投影內時，所述無人機垂線方向的航向角為所述第一投影點的航向角右轉所述第一偏角、或者所述無人機垂線方向的航向角為所述第二投影點的航向角左轉所述第二偏角；

當所述無人機垂線方向位于所述夾角范圍投影之外且偏右側時，所述無人機垂線方向的航向角為所述第一投影點的航向角右轉所述第一偏角、或者所述無人機垂線方向的航向角為所述第二投影點的航向角右轉所述第二偏角；

當所述無人機垂線方向位于所述夾角范圍投影之外且偏左側時，所述無人機垂線方向的航向角為所述第一投影點的航向角左轉所述第一偏角、或者所述無人機垂線方向的航向角為所述第二投影點的航向角左轉所述第二偏角。

4.根據權利要求1～3中任一項所述的機頭定位方法，其特征在于，在擺動測距過程中，包括：

以當前機頭方向為中心，按照預設的第一擺動范圍分別向左、右轉動，在所述第一擺動范圍內每隔預設第一間隔角度處，測量相應采樣點的所述距離和航向角；

控制無人機恢復到所述當前機頭方向，在預設的第二擺動范圍內，從第二擺動范圍最左側開始，依次按照預設的第二間隔角度和第三間隔角度反向旋轉，再從第二擺動范圍最右側開始，依次按照預設的第二間隔角度和第三間隔角度反向旋轉，并測量相應采樣點的所述距離和航向角，其中，所述第二擺動范圍以所述當前機頭方向為中線對稱。