[发明专利]变电站巡检机器人GPS北斗差分定位与导航方法

说明书

本发明公开了一种变电站巡检机器人GPS/北斗差分定位与导航方法，定位采用基于GPS/北斗差分定位方法，以消除卫星时钟，卫星星历，电离层延时和对流层延时等固定误差。该定位及导航方法主要由3部分组成：参考基准站、巡检机器人定位与导航模块、管理平台。利用该方法可以实现变电站巡检机器人的精确定位和导航。

技术领域

本发明涉及变电站巡检领域，具体涉及一种变电站巡检机器人GPS北斗差分定位与导航方法。

背景技术

当前，随着智能电网和机器人技术的大力发展，越来越多的机器人被运用到变电站巡检中，实现全天候全方位全自主的对变电站设备巡检，替代传统的人工巡检方式，提高变电站巡检的自动化和智能化。在变电站巡检中巡检机器人发挥着越来越重要的作用。

在巡检机器人系统中，如何实现巡检机器人的定位和导航是一个很重要和关键的技术。现运用的技术中大多采用铺设轨道、激光定位、图像分析的方法实现定位与导航，这些方法都存在着施工复杂，定位精度不高受客观因素影响大的缺点。本发明专利针对这些问题提出了一种基于GPS/北斗差分定位与导航方法，实现了变电站巡检机器人的高精度定位和导航。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种变电站巡检机器人GPS/北斗差分定位与导航方法，利用该方法可以实现变电站巡检机器人的精确定位和导航。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

变电站巡检机器人GPS/北斗差分定位与导航方法，包括以下步骤：

S01：建立参考基准站，在变电站内选取一个固定点作为参考基准站；

S02：计算差分校正量，通过精密仪器测量出参考基准站的精密坐标值，再通过安装在参考基准站的GPS/北斗接收单元计算出参考基准站的测量坐标值，由参考基准站精密坐标值和测量坐标值计算出差分校正量；

S03：巡检机器人定位，基于GPS/北斗卫星信号计算出巡检机器人定位位置，并由参考基准站传过来的差分校正量校正巡检机器人定位位置，得到巡检机器人实时定位位置；

S04：建立工作坐标系，选取工作坐标系原点，以巡检机器人充电站坐标位置作为工作坐标系原点，其中，巡检机器人充电站为在变电站内修建的一个供巡检机器人充电、休息时停放的场所；

S05：坐标信息转换，计算出巡检机器人的实时定位位置以及参考基准站定位位置到工作坐标系的转换矩阵；

S06：计算巡检导航路线，将变电站巡检路径坐标信息通过转换矩阵转换成巡检机器人工作坐标系，计算出最优巡检路径并进行巡检导航。

进一步的，所述步骤S04建立坐标系中，以正北方向为Y轴，以正东方向为X轴。

进一步的，所述S05坐标信息转换具体包括以下子步骤：

S11：获取巡检机器人充电站经纬度坐标信息；

S12：由建立的工作坐标系与获取的巡检机器人充电站经纬度坐标信息得到定位坐标系到工作坐标系的转换矩阵。

进一步的，所述步骤S06计算巡检导航路线具体包括以下子步骤：、

S21：获取变电站巡检路径坐标信息，并将巡检路径坐标信息通过转换矩阵转换成巡检机器人工作坐标系；

S22：管理平台将巡检机器人工作坐标系通过web界面或客户端展示出来，配置巡检机器人的自动巡检路径；

S23：巡检机器人接收自动巡检路径，通过数据分析处理单元计算出最优巡检路径；

S24：巡检机器人根据最优巡检路径开始巡检，并获取巡检机器人的实时位置作为反馈信息，保证导航路径的精确。