[發明專利]一種山地型分布式光伏電站無人機巡檢避障方法及系統

在審

• 申請號: 202010612247.4
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111752305A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 湯海寧;赫衛國;王偉;李浩然;張長志;甘智勇;周連升;倪瑋晨;趙毅;王建
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;國電南瑞南京控制系統有限公司;中國電力科學研究院有限公司;國網天津市電力公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開了一種山地型分布式光伏電站無人機巡檢避障方法及系統，包括獲取待檢區域衛星遙感參數，設定飛行高度；識別無人機無法到達和不能到達的區域集合；繪制具有安全半徑的無人機航測結構簡化圖；至起點起依次規劃經停點之間的避障路徑；輸出飛行線路軌跡信息。優點：本發明在運用數學方法對待檢區域地形進行簡化處理的基礎上，利用迪杰斯特拉算法，分段規劃巡檢線路，特別設置區域安全轉角半徑，保障無人機安全，能夠有效提升無人機巡檢效率。

技術領域

本發明涉及一種山地型分布式光伏電站無人機巡檢避障方法及系統，屬于新能源發電技術領域。

背景技術

山地型分布式光伏發電多屬于政府光伏扶貧項目范疇，多處于山區，用戶多數為當地居民，運維專業技術力量相對薄弱，通常需要專業機構對電站進行集中統一的維護。考慮到分布式電站分布廣，可達性差等因素，無人機巡檢便成為了分布式光伏電站主要巡檢手段。

但山地區域，地形結構復雜，山體障礙物較多，山體高聳不易躲避，這給無人機巡檢帶來技術挑戰。結合無人機續航里程的限制，亟需一種能夠安全避障保障無人機自身安全，又能高效完成巡檢任務的手段來解決這一技術瓶頸。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種山地型分布式光伏電站無人機巡檢避障方法及系統。

為解決上述技術問題，本發明提供一種山地型分布式光伏電站無人機巡檢避障方法，

獲取無人機待巡檢地區衛星遙感參數、無人機飛行高度、山體結構和禁飛區域因素信息；

根據無人機待巡檢地區衛星遙感參數、無人機飛行高度、山體結構和禁飛區域因素信息，繪制航測結構簡化圖；在航測結構簡化圖中各子區域轉角點設置無人機航測安全半徑，在航測結構簡化圖基礎上繪制具有安全半徑的無人機航測結構簡化圖；所述子區域表示無人機無法到達和不能到達的區域；

在具有安全半徑的無人機航測結構簡化圖上設置無人機飛行起點，按序在具有安全半徑的無人機航測結構簡化圖上設置無人機經停點；

從無人機飛行起點起，規劃連續兩點之間的避障路徑，直至最后連續兩點中包含最后一個無人機經停點，得到無人機飛行線路軌跡信息；

輸出無人機飛行線路軌跡信息。

進一步的，根據無人機待巡檢地區衛星遙感參數、無人機飛行高度、山體結構和禁飛區域因素信息，繪制航測結構簡化圖，包括：

根據無人機待巡檢地區衛星遙感參數和無人機飛行高度，針對山體結構和禁飛區域因素將無人機無法到達和不能到達的區域集合用n個基本圖形及組合圖形進行標記；

確定基本圖形及組合圖形外的聯通區域，檢查聯通區域是否均滿足無人機航測飛行要求，若是，則繪制航測結構簡化圖，若否，則繼續修正基本圖形及組合圖形的區域集合，重新確定基本圖形及組合圖形外的聯通區域。

進一步的，所述基本圖形及組合圖形包括長方形、三角形、圓形、菱形，及其組合體。

進一步的，所述無人機航測安全半徑大于無人機最小航測距離。

進一步的，所述無人機在途徑的飛行起點、經停點、轉角點之間的飛行以直線路徑飛行，無人機航測路線的組合方式包括兩圓與直線相內切、兩圓與直線相外切，兩圓之間的飛行路徑為兩圓之間最近切點間的線段；無人機在途徑的經停點處與轉角點處以圓弧路徑飛行，飛行路徑為該圓的兩切點間的圓弧段；

所述圓指經停點或以轉角點為圓心，飛行安全半徑距離為半徑的圓。

進一步的，所述規劃連續兩點之間的避障路徑的過程包括：

確定無人機經停點的連續兩點，分別表示為節點A、節點B；