[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

本申請涉及航空器控制技術領域，公開了一種基于架空輸電線電磁場探測的飛行防撞方法及裝置，可準確測量出航空器和架空輸電線的位置關系，保障航空器的飛行安全，且適用于更加復雜且多樣的場景，該方法包括：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；若架空輸電線是交流輸電線，則基于相位分布模型、航空器上的相位檢測器測量的電場相位和磁場相位，確定航空器與架空輸電線之間的位置關系；若架空輸電線是直流輸電線，則基于磁場強度分布模型和航空器上的磁場強度傳感器采集的磁場強度，確定航空器與架空輸電線之間的位置關系；基于航空器與架空輸電線之間的位置關系，對航空器進行控制。

技術領域

本申請涉及航空器控制技術領域，尤其涉及一種基于架空輸電線電磁場探測的飛行防撞方法及裝置。

背景技術

隨著以直升機為代表的航空器在工農業生產與應急救援中應用越發廣泛，無人機相關產業的迅猛發展以及我國低空空域開放改革的不斷深入，在可以預見的未來，中國通用航空產業將會迎來一段發展的黃金時期，航空器的保有量將會呈現出迅猛上升的勢頭。航空器低空飛行具有高度低、速度快、環境復雜的特點，在飛行過程中，航空器駕駛員主要依靠目視搜索辨認地面障礙物，存在發現距離短、判斷準確性低、受氣象條件限制大的問題，特別是駕駛員在對架空輸電線纜辨認時，在能見度良好的情況下，距離100～200m才能發現高壓線，低云、多霧等能見度較差的天氣時發現距離會成倍縮短，使飛行員不能準確、迅速地發現架空輸電線纜，并有效避讓，存在安全隱患，極易發生撞線事故。

目前，低空航空器的架空輸電線纜探測技術主要分為主動探測式和被動探測式。主動探測式主要有激光雷達與毫米波雷達，其工作原理較為類似，都是通過發射并接收障礙物反射的電磁波，通過信號處理技術對其進行處理，從而得到目標的位置與距離等信息。作為主動式的探測雷達，需要消耗較大的功率，成本較高，占據機體空間較大，以上原因限制了探測雷達在中小型低成本航空器上的應用，同時毫米波雷達的分辨率低的問題以及激光雷達易受惡劣天氣影響的問題目前也需要進一步改善。被動探測式主要有圖像識別與電磁場探測兩種方法。圖像識別主要是通過拍攝紅外、可見光、紫外等波段的圖像，通過圖像處理技術及配套算法提取和識別架空輸電線纜。目前此種方法已經有了一定的研究進展，但與激光雷達類似，在惡劣天氣時，受到的影響較大，尤其可見光波段圖像識別系統在夜間時探測能力會較白天大幅下降。

發明內容

本申請實施例提供一種基于架空輸電線電磁場探測的飛行防撞方法、裝置、電子設備及存儲介質，可準確測量出航空器和架空輸電線的位置關系，保障航空器的飛行安全，且適用于更加復雜且多樣的場景。

一方面，本申請一實施例提供了一種基于架空輸電線電磁場探測的飛行防撞方法，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；

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。

一方面，本申請一實施例提供了一種基于架空輸電線電磁場探測的飛行防撞裝置，包括：

輸電線類型識別模塊，用于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；