[发明专利]一种无人机与任务吊舱适配模块、系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无人机与任务吊舱适配模块、系统及方法。

背景技术

随着输电线路上的无人机巡检应用越来越广泛，产品也越来越多样化，为了以后输电线路上的无人机巡检的统一性、规范性和可替代性，国家电网公司发布了企业标准Q/GDW11385-2015《架空输电线路无人直升机巡检系统》，其规定了巡检用无人机与任务吊舱的适配规约。

巡检用无人机是无人机的一种，它可代替人携带检测设备对输电线路进行检测，及时发现输电线路的故障，保证电力生产的安全。巡线用无人机对输电线路进行检测的工作流程为：

a)无人机按无人机驾驶员的命令沿着输电线路或者对某个杆塔进行检测；

b)控制机载吊舱对输电线路以及杆塔进行全方面检测；

c)采集输电线路的状态数据。

在整个检测过程中，任务吊舱处于承上启下的位置，其性能直接影响到无人机完成巡线任务的质量。

目前，公知的任务吊舱是由机载吊舱和地面显控单元组成，地面显控单元把控制命令传给无人机地面站，无人机地面站通过无线信号传给机载飞控，然后由机载飞控再发给机载吊舱。

由于国网公司发布了企业标准Q/GDW11385-2015《架空输电线路无人直升机巡检系统》，因此一般的任务吊舱不再与巡检用无人机飞控兼容。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种无人机与任务吊舱适配模块、系统及方法，本发明能够实现吊舱地面显控单元在不改变本身规约格式的情况下和巡检用无人机飞控进行通讯。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种无人机与任务吊舱适配模块，包括串口指令转换模块和机载吊舱控制模块，其中，所述串口指令转换模块，获取来自吊舱地面显控单元的控制指令，并根据此指令转换成适合标准规约格式，并把转换后的指令发送给无人机地面站，所述机载吊舱控制模块，获取来自机载飞控的控制指令，据此控制机载吊舱执行相应的命令。

一种无人机与任务吊舱适配系统，包括吊舱地面显控单元、串口指令转换模块、无人机地面站、机载吊舱控制模块和机载吊舱，其中，吊舱地面显控单元连接串口指令转换模块，串口指令转换模块连接无人机地面站，无人机地面站通过无线传输与机载飞控通信，机载飞控与机载吊舱控制模块连接，机载吊舱控制模块连接机载吊舱；

所述吊舱地面显控单元根据控制命令的输入向串口指令转换模块发送控制命令，并把机载吊舱采集的图像信息在自身的显示屏幕上显示；

所述串口指令转换模块接收到来自吊舱地面显控单元的控制命令，并把命令转换成Q/GDW11385-2015《架空输电线路无人直升机巡检系统》规定的格式，然后把转换完成的控制命令传送给无人机地面站；

所述无人机地面站接收来自机载飞控发送的包括飞机的位置信息、姿态信息的信息，并向机载飞控发送控制信息；

所述机载飞控，接收来自无人机地面站的控制信息，把控制机载吊舱的命令发给机载吊舱控制模块，并把包括自身的位置信息、姿态信息的信息发给无人机地面站；

所述机载吊舱控制模块，获取来自机载飞控的控制指令，据此控制机载吊舱执行相应的命令；

所述机载吊舱，接收来自机载吊舱控制模块的命令，并按照命令执行相应的动作。

一种基于上述系统的工作方法，包括以下步骤：

(1)吊舱地面显控单元把控制命令发给串口指令转换模块，串口指令转换模块把接收到的控制命令转换成规定的格式，然后把转换完成的控制命令传送给无人机地面站，无人机地面站通过无线传输把控制命令传送给机载飞控，机载飞控把命令传送给机载吊舱控制模块，机载吊舱控制模块把接收到的控制命令解析出来，然后控制机载吊舱执行相应的命令；

(2)将拍照采集的线路、杆塔以及杆塔上部的塔材、金具、绝缘子、附属设施的图像进行分析，检测出杆塔及其他设备是否有破损或生锈。

云台主要是对线路、杆塔以及杆塔上部的塔材、金具、绝缘子、附属设施等进行图像采集，然后通过分析采集的图像，检测出杆塔及其他设备是否有破损，生锈等现象，及时发现输电线路上故障和隐患，避免出现输电事故，保证输电线路的正常工作。

所述步骤(1)的数据转换流程如下：

(1-1)首先吊舱地面显控单元发送的数据格式包括7个字节，其中第一个字节是同步字，第二个字节是地址码，第三、四个字节是控制字，包括控制云台转动方向和图像采集命令，第五、六个字节是数据，是控制云台转动速度的，最后一个字节是校验码，需要的字节为第三、四、五和六字节；