[發明專利]基于架空輸電線電磁場探測的飛行防撞方法及裝置

有效

• 申請號: 202110990261.2
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN113703470B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 高鳴陽;嚴風碩;喻輝;邊岱泉;熊奎;舒炎昕;牛夏蕾;曾婧
• 申請（專利權）人: 中國民用航空總局第二研究所
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08;G01R29/08;G05D1/10;G08G5/04
• 代理公司: 北京智燃律師事務所 11864
• 代理人: 孟柯

1.一種基于架空輸電線電磁場探測的飛行防撞方法，其特征在于，包括：

基于航空器上的諧振電路的輸出確定周圍的架空輸電線是交流輸電線還是直流輸電線；

若所述架空輸電線是交流輸電線，則基于相位分布模型、所述航空器上的相位檢測器測量的電場相位和磁場相位，確定所述航空器與所述架空輸電線之間的位置關系；其中，所述相位分布模型用于描述所述交流輸電線在三維空間各點處產生的電場相位和磁場相位的分布；

若所述架空輸電線是直流輸電線，則基于磁場強度分布模型和所述航空器上的磁場強度傳感器采集的磁場強度，確定所述航空器與所述架空輸電線之間的位置關系；其中，所述磁場場強分布模型用于表示三維空間內每個點的磁場強度和每個點到架空輸電線的垂直距離之間的關系；

基于所述航空器與所述架空輸電線之間的位置關系，對所述航空器進行控制；

所述相位分布模型為：

其中，Φ_H為磁場相位，Φ_E為電場相位，ω為所述交流輸電線的電流變化頻率，c為光速，r為所述航空器到所述交流輸電線的垂直距離；

所述航空器的中軸線兩側對稱設置了磁場強度傳感器Q₁和磁場強度傳感器Q₂，磁場強度傳感器Q₁和磁場強度傳感器Q₂之間的間距為L；所述磁場強度分布模型為：其中，I所述架空輸電線的電流強度，r為三維空間內某一點到所述架空輸電線的垂直距離，B為所述架空輸電線在三維空間內某一點處產生的磁場強度。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，若所述架空輸電線是交流輸電線，所述方法還包括：

基于所述磁場強度分布模型和所述航空器上的磁場強度傳感器采集的磁場強度，確定所述航空器與所述架空輸電線之間的第二位置關系；

對第一位置關系和所述第二位置關系進行融合，獲得所述航空器與所述架空輸電線之間的位置關系，其中所述第一位置關系為基于所述相位分布模型獲得的位置關系。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

基于所述航空器到所述架空輸電線的估計距離，確定進行融合時所述第一位置關系對應的第一權重和所述第二位置關系對應的第二權重，其中，所述估計距離與所述第一權重正相關，所述估計距離與所述第一權重負相關。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述航空器到所述架空輸電線的估計距離，確定進行融合時所述第一位置關系對應的第一權重和所述第二位置關系對應的第二權重，具體包括：

若所述航空器到所述架空輸電線的估計距離小于預設值，則確定所述第一位置關系對應權重值W₁，所述第二位置關系對應權重值W₂，否則，確定所述第一位置關系對應W₂，所述第二位置關系對應W₁，其中，W₁小于W₂。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于相位分布模型、所述航空器上的相位檢測器測量的電場相位和磁場相位，確定所述航空器與所述架空輸電線之間的位置關系，具體包括：

基于所述相位相位分布模型和所述航空器上的相位檢測器測量的電場相位和磁場相位，獲得所述航空器到所述交流輸電線的垂直距離；

獲取所述航空器上的磁場方向傳感器測量的磁場方向和電場方向傳感器測量的電場方向；

基于測量的磁場方向和電場方向，獲得所述航空器所在位置的坡印廷矢量；

基于所述坡印廷矢量確定所述交流輸電線的電力線走向；

基于所述電場方向、所述垂直距離和所述電力線走向，確定所述交流輸電線相對于所述航空器的空間位置。