配网无人机沿线飞行方法、装置、计算机设备及存储介质与流程

专利2025-04-15  23


本发明涉及无人机电力智能化,尤其涉及一种配网无人机沿线飞行方法、装置、计算机设备及存储介质。


背景技术:

1、随着国家在低空经济领域的政策倾斜,无人机在电力行业的应用不断的渗透普及,特别是多旋翼等轻量化无人机在输、变、配巡视领域的轻量化应用,极大的减轻了人工巡视负担并表现出极大的经济效益,但因无人机安全操作对飞行人员有一定的要求,为降低无人机的使用门槛,进一步提升无人机在电力应用领域的智能化水平,无人机自动化技术研发逐步被提上日程。随着无人机技术的发展,无人机在电力巡检、农业植保、物流配送等领域得到了广泛应用,在这些应用场景中,无人机需要沿着特定的路线飞行,以完成特定的任务。然而,在实际应用中,由于环境复杂、障碍物多等因素的影响,配网线路无人机自主沿线飞行存在一定的难度。

2、目前,配网无人机沿线飞行方法主要有两种:一种是基于全球定位系统(gps)的方法,另一种是基于视觉的方法。基于gps的方法需要在飞行区域内设置多个gps基站,成本较高,且在复杂环境下容易受到干扰;基于视觉的方法需要对环境进行大量的图像处理,计算量大,实时性较差。因此,需要一种成本低、实时性好、抗干扰能力强的配网无人机沿线飞行方法。

3、以上信息作为背景信息给出只是为了辅助理解本公开,并没有确定或者承认任意上述内容是否可用作相对于本公开的现有技术。


技术实现思路

1、本发明提供一种配网无人机沿线飞行方法、装置、计算机设备及存储介质,以解决现有技术中存在的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供以下的技术方案:

3、一种配网无人机沿线飞行方法,包括:

4、监控飞行状态,构建飞行地图;

5、提取导线点云数据,处理所述导线点云数据以获得导线信息;

6、基于所述导线信息构建正式表,沿线重复刷新并更新正式表;

7、根据最新的正式表,周期性调整无人机的飞行参数,实现自动沿导线飞行。

8、可选地,所述的配网无人机沿线飞行方法,还包括:

9、在无人机的飞行过程中,对导线周围的环境进行筛选和过滤,以跟踪导线并获取导线分叉信息;

10、基于所述导线分叉信息,给定分叉飞行指令。

11、可选地,所述给定分叉飞行指令之后,还包括:

12、在无人机沿分叉位置的飞行过程中,暂停导线信息及分叉信息的更新;

13、直至无人机沿分叉位置飞行一定距离后,重新获取分叉信息并更新至正式表中;

14、周期性调整无人机的飞行参数,实现接续沿线飞行。

15、可选地,所述监控飞行状态,构建飞行地图,包括:

16、数据采集:使用lidar/imu传感器收集飞行过程中的数据;

17、建图和定位:利用fast-lio算法对采集到的数据进行处理,实现建图和定位;

18、异常下重新建图:设定全局参数qn来记录异常次数,连续出现异常次数超过阈值时,触发重新启动fast-lio算法,以重新构建地图;

19、数据存储:将构建好的地图数据存储为lastermap,同时将里程计数据存储为odometry,获得飞行地图。

20、可选地,所述提取导线点云数据,处理所述导线点云数据以获得导线信息,包括:

21、以无人机在飞行地图中的实时位置为基点,提取中间点云数据;

22、对所述导线点云数据进行导线对象提取,获取导线点云数据;

23、对所述导线点云数据进行聚类及计算,获取导线位置信息和方向信息。

24、可选地,所述根据最新的正式表,周期性调整无人机的飞行参数,包括:

25、根据当前最新的导线正式表,周期性计算无人机的方向偏航差和导线位置偏离差;

26、基于所述无人机的方向偏航差和导线位置偏离差,调整无人机的偏航角转动速度和横滚速度。

27、可选地,所述对导线周围的环境进行筛选和过滤,以跟踪导线并获取导线分叉信息,包括:

28、以无人机到导线的垂距点为基准点,以导线前进方向左右扩展一定距离构造过滤边界;

29、以导线为对象,将导线点云数据分为三个部分,分别对外侧的两部分导线点云数据执行导线提取以获得分叉位置信息和分叉方向信息。

30、本发明还提供了一种配网线路无人机自主沿线飞行装置,用于实现如上任一项所述的配网无人机沿线飞行方法,包括:

31、地图构建单元,用于监控飞行状态,构建飞行地图;

32、数据处理单元,用于提取导线点云数据,处理所述导线点云数据以获得导线信息;以及,基于所述导线信息构建正式表,沿线重复刷新并更新正式表;

33、飞行控制单元,用于根据最新的正式表,周期性调整无人机的飞行参数,实现自动沿导线飞行。

34、本发明还提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任一项所述的配网无人机沿线飞行方法。

35、本发明还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质,所述计算机可执行指令由计算机处理器执行,以实现如上任一项所述的配网无人机沿线飞行方法。

36、与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

37、本发明提供的一种配网无人机沿线飞行方法、装置、计算机设备及存储介质,通过实时监控飞行状态以精准构建飞行地图,还依据导线信息建立正式表,沿线重复刷新并及时更新,从而根据最新正式表进行周期性调整无人机飞行参数,提高了无人机在复杂环境下的自主飞行能力和适应性,具有重要的实际应用价值。

38、本发明具有其它的特性和优点,这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的,或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述,这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。



技术特征:

1.一种配网无人机沿线飞行方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的配网无人机沿线飞行方法,其特征在于,还包括:

3.根据权利要求2所述的配网无人机沿线飞行方法,其特征在于,所述给定分叉飞行指令之后,还包括:

4.根据权利要求3所述的配网无人机沿线飞行方法,其特征在于,所述监控飞行状态,构建飞行地图,包括:

5.根据权利要求3所述的配网无人机沿线飞行方法,其特征在于,所述提取导线点云数据,处理所述导线点云数据以获得导线信息,包括:

6.根据权利要求3所述的配网无人机沿线飞行方法,其特征在于,所述根据最新的正式表,周期性调整无人机的飞行参数,包括:

7.根据权利要求3所述的配网无人机沿线飞行方法,其特征在于,所述对导线周围的环境进行筛选和过滤,以跟踪导线并获取导线分叉信息,包括:

8.一种配网线路无人机自主沿线飞行装置,其特征在于,用于实现如权利要求1至7任一项所述的配网无人机沿线飞行方法,包括:

9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的配网无人机沿线飞行方法。

10.一种包含计算机可执行指令的存储介质,其特征在于,所述计算机可执行指令由计算机处理器执行,以实现如权利要求1至7任一项所述的配网无人机沿线飞行方法。


技术总结
本发明涉及无人机电力智能化技术领域,尤其涉及一种配网无人机沿线飞行方法、装置、计算机设备及存储介质,方法包括:监控飞行状态,构建飞行地图;提取导线点云数据,处理所述导线点云数据以获得导线信息;基于所述导线信息构建正式表,沿线重复刷新并更新正式表;根据最新的正式表,周期性调整无人机的飞行参数,实现自动沿导线飞行。通过实时监控飞行状态以精准构建飞行地图,还依据导线信息建立正式表,沿线重复刷新并及时更新,从而根据最新正式表进行周期性调整无人机飞行参数,提高了无人机在复杂环境下的自主飞行能力和适应性,具有重要的实际应用价值。

技术研发人员:刘良帅,赵建利,霍振飞,陈泽,曾四鸣,姬艳鹏,杜晓东,董娜,冯海燕
受保护的技术使用者:国网河北省电力有限公司电力科学研究院
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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