[發明專利]一種陸上風電場無人機遠程微觀選址測圖裝置與方法

有效

• 申請號: 202210156013.2
• 申請日: 2022-02-21
• 公開（公告）號: CN114212251B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 尚海興;巨廣宏;李祖鋒;黃文鈺;藺彥明;弓婷;薛凱凱;張釗
• 申請（專利權）人: 中國電建集團西北勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: B64C27/08
• 分類號: B64C27/08;B64C39/02
• 代理公司: 西安乾方知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61259
• 代理人: 胡思棉

1.一種陸上風電場無人機遠程微觀選址測圖方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：架設地面定位模塊；

多旋翼飛行平臺開機起飛前，在風電場地面架設地面定位模塊并開機，用于多旋翼飛行平臺高精度實時定位和實時圖傳航攝儀曝光點差分計算；

步驟2：遠程風機位置確定；

將風機設計軟件輸出的預設風機位置坐標上傳至無人機自駕儀模塊并生成自動飛行航線，多旋翼飛行平臺自主飛行至預設位置，選址人員通過無人機圖傳信號進行環視查勘確定終選位置，然后拍攝終選位置照片，歸算出風機終選位置地面三維坐標，標記噴涂管向終選位置地面噴涂勘察標記染色劑，用于后期勘察輔助定位；

步驟3：風機安裝場測繪航空攝影；

勘察標記噴涂完成后，多旋翼飛行平臺的自駕儀模塊以風機終選位置三維坐標為中心，外擴生成特定尺寸的安裝場測圖范圍線，基于測圖范圍線和預設影像地面分辨率自動生成套耕航線，多旋翼飛行平臺的自駕儀模塊按照套耕航線進行測繪航空攝影，獲取由航攝影像和影像外方位元素組成的機位航攝數據；

步驟4：每個機位循環執行步驟2和步驟3，直至所有預設機位執行完畢，結束外場工作；

步驟5：安裝場無控制點測圖；

根據每個機位步驟3獲取的每個機位航攝數據，進行無控制點空中三角測量計算，完成DEM、DOM和DLG的生產。

2.根據權利要求1所述的陸上風電場無人機遠程微觀選址測圖方法，其特征在于，所述步驟2具體包括以下步驟：

步驟2.1，將預設風機位置三維坐標導入多旋翼飛行平臺的自駕儀模塊，自駕儀模塊根據機載RTK差分定位模塊與地面定位模塊實時差分計算出多旋翼飛行平臺當前位置坐標，并基于公開的全球數字高程模型，生成多旋翼飛行平臺當前位置到預設風機位置的三維飛行航線；

步驟2.2，自駕儀模塊發出電信號控制多旋翼飛行平臺沿著步驟2.1的三維飛行航線自主飛行，且飛行時實時圖傳航攝儀進行自動航攝，機載RTK差分定位模塊獲得實時動態差分RTK數據，實時導航精度不大于0.05米，多旋翼飛行平臺平飛地速不大于20米/秒，同時測距激光雷達實時校正多旋翼飛行平臺與地形的安全航高不小于100米；

步驟2.3，多旋翼飛行平臺抵達預設機位平面位置上空100米處后降高至距地面30米處，自駕儀模塊開啟圖傳影像環視查勘，現場實時查勘視頻經過機載數圖傳收發天線與遙控器數圖傳收發天線回傳至數圖傳顯示器；

步驟2.4，選址人員通過無人機數圖傳信號進行環視查勘，通過數圖傳遙控器的操控手柄，調整多旋翼飛行平臺的平面位置，直到確定終選位置；

步驟2.5，確定終選位置后，實時圖傳航攝儀視準軸調至鉛錘方向，采用相機視覺定位拍攝終選位置照片，并在照片標記出視覺中心位置，形成點之記文件，同時機載RTK差分定位模塊采集實時圖傳航攝儀曝光點空中三維坐標，并采用測距激光雷達測量高差值，歸算出風機終選位置地面三維坐標；

步驟2.6，多旋翼飛行平臺降高至距地面1米時懸停，自駕儀驅動標記噴涂管向終選位置地面噴涂勘察標記染色劑，用于后期勘察輔助定位使用。

3.根據權利要求1所述的陸上風電場無人機遠程微觀選址測圖方法，其特征在于，所述步驟3具體包括以下步驟：

步驟3.1，多旋翼飛行平臺的自駕儀模塊以步驟2獲取的風機終選位置三維地面坐標為中心，外擴生成特定尺寸的風機安裝場1:500比例尺測圖范圍線；

步驟3.2，根據測圖范圍線、公開的全球數字高程模型和影像地面分辨率自動生成套耕航線，多旋翼飛行平臺的自駕儀模塊按照套耕航線進行測繪航空攝影，獲取由航攝影像和影像精準外方位元素組成的機位航攝數據。

4.根據權利要求1所述的陸上風電場無人機遠程微觀選址測圖方法，其特征在于，所述步驟5具體包括以下步驟：

步驟5.1，激光雷達測高約束的無控制點空中三角測量計算；依據實時圖傳航攝儀精準的相機參數文件、航攝影像、影像外方位元素和激光測高值，空中三角測量設置曝光點外方位線元素準確觀測權值，平差模型禁止平差修正相機參數，確保三個內方位元素不參與平差計算，根據光束法約束條件，平差曝光點外方位線元素最終值，完成無像控點空中三角測量計算；

步驟5.2，根據步驟5.1的空中三角測量結果，利用攝影測量DEM、DOM和DLG生產流程完成風機安裝場測圖范圍內1:500地形測量工作；

步驟5.3，借助步驟5.2獲取的DOM和DLG，對步驟2現場遠程獲取的風機終選位置地面三維坐標進行校核。