[发明专利]无人机抗风性能检测系统及方法

说明书

本发明公开了一种无人机抗风性能检测系统，包括：实验室本体，控制器和导航信号源；所述实验室本体内设置由若干风机组成的风机组风面，所述风机组风面通过变频器控制产生风速可调的风场；在距离风机组风面设定位置处设置风速传感器，所述实验室本体内设置三维空间位置实时捕捉单元；所述变频器、风速传感器以及三维空间位置实时捕捉单元分别与控制器进行通信，所述控制器与导航信号源通信。通过对无人机周围风场风速的测定和捕捉到的位置信息，可实时地展示无人机的抗风指标测定值以及无人机运行轨迹。

技术领域

本发明涉及无人机抗风性能检测技术领域，尤其涉及一种无人机抗风性能检测系统及方法。

背景技术

目前无人机已经成为未来民用作业的发展重点，为了保证各领域所用无人机的性能达标，测试其无人机的性能指标势必成为一重点。目前尚没有专门设备对无人机性能进行检测，传统方式仅通过飞行试验的方式进行检测，所需空域较大，且安全性降低。

架空输电线路无人机巡检作为一种新兴的空中巡检技术，已在电力行业推广应用，大大提升了输电线路巡检的效率和效益。为了保证无人机的质量合格，检验检测无人机的性能指标是否达标势必成为一个重点。

在架空输电线路无人直升机巡检系统抗风性能检测中，风场环境的风速测量是必不可少的环节之一，而准确、稳定、灵敏的风速测量是对无人直升机进行抗风性能检测的前提之一。

目前市面上的无人飞行器抗风性能指标，一般只通过数字模拟仿真或者在室外有风的时候测试抗风性能，很少有专门用于无人飞行器抗风性能测试用风场设备。而如果在专业风洞进行测试会面临几个问题。无人机要在飞行状态测试抗风性能，就得需要尺寸很大的风洞，大型风洞的耗电等各种成本非常高。而小型风洞并不能满足飞行器在飞行状态下进行抗风性能测试的要求。

因此亟待开发一种无人直升机测试装置，有助于更加快速开展无人机检验检测工作。

发明内容

为了解决背景技术中指出的问题，本发明公开了一种无人机抗风性能检测系统及方法，能够实现无人机室内环境下的风速采集以及位置获取，从而进行抗风能力检测。

在一个或多个实施方式中公开的一种无人机抗风性能检测系统，包括：实验室本体，控制器和导航信号源；所述实验室本体内设置由若干风机组成的风机组风面，所述风机组风面通过变频器控制产生风速可调的风场；在距离风机组风面设定位置处设置风速传感器，所述实验室本体内设置三维空间位置实时捕捉单元；所述变频器、风速传感器以及三维空间位置实时捕捉单元分别与控制器进行通信，所述控制器与导航信号源通信。

进一步地，所述三维空间位置实时捕捉单元包括：设置在实验室本体内部的若干摄像头，若干摄像头能够采集到实验室内部各个位置的图像信息。

进一步地，测试不同位置点的风速值，同时记录设定位置处风速传感器显示的风速值，通过数据拟合估计其他位置点的风速值。

进一步地，三维空间位置实时捕捉单元能够建立室内坐标系，对目标无人机进行系统建模，实时监测捕捉无人机在室内运动的轨迹、位置和姿态角。

进一步地，控制器能够对无人机的状态信息(包括轨迹、位置和姿态角等信息)进行处理，获取无人机位置信息，经过坐标转换将位置信息转换到大地坐标系，并发送给GPS信号源；GPS信号源根据大地坐标系下的位置信息，模拟GPS卫星运动轨迹，产生无人机在GPS模式下飞行所需的导航信号。

进一步地，所述风机组中的风机作为一个控制对象，通过总线广播的方式实现同步控制。

进一步地，所述控制器采用两个串口分别连接风速传感器和风机，每个串口采用Modbus协议与挂接的设备通信。

进一步地，还包括：无人机抗风实验监控平台，所述无人机抗风实验监控平台能够实现无人机实验视频监控、实验区域风场信息显示、无人机姿态数据实时显示以及无人机悬停精度三维点云数据实时展示。