[发明专利]一种长距离输变电线路无人机巡检航飞规划方法及系统

权利要求书

1.一种长距离输变电线路无人机巡检航飞规划方法，其特征在于，所述无人机巡检航飞规划方法至少包括如下步骤：

S1：数据采集步骤，完成对包括气象参数、地形地貌数据、塔位坐标、无人机型号和相对航高进行数据采集；

S2：数据处理步骤，基于步骤S1采集的数据进行航线数据处理并完成各区段航线生成；

S3：数据输出步骤，完成对航线及航飞计划的输出。

2.如权利要求1所述的一种长距离输变电线路无人机巡检航飞规划方法，其特征在于，所述步骤S1中采集的气象参数至少包括长距离线路区段划分后通过在线实时获取的天气情况、风力等级、温度和湿度信息；

所述地形地貌数据至少DEM数据、地形图和/或正射影像图；

所述相对航高由基于巡检任务的精度设置、点云密度设置、航摄分辨率设置计算得到。

3.如权利要求1所述的一种长距离输变电线路无人机巡检航飞规划方法，其特征在于，所述步骤S2的数据处理步骤至少包括：长距离线路区段划分、区段气象参数提取、线路中心线确认、区段初始航线位置计算、区段平行航线计算、区段航线安全分析、区段航飞起降点选择、起飞点与航线起点间∞形航线计算和各区段航线生成。

4.如权利要求3所述的一种长距离输变电线路无人机巡检航飞规划方法，其特征在于，

所述长距离线路区段划分至少包括：根据线路总长度L、无人机巡航速度v、无人机续航时间t、预留时间△t计算确定，整段线路L划分的总区段数量n的计算公式为：n＝2L/v*(t-△t)；

所述区段气象参数提取至少包括：通过互联网手动或自动提取各区段的气象参数，包括晴/阴/云/雨、风力等级、温度、湿度信息；

所述线路中心线确认为基于输入的塔位坐标连线构成。

5.如权利要求3所述的一种长距离输变电线路无人机巡检航飞规划方法，其特征在于，所述区段初始航线位置计算至少包括：

当设定的旁向重叠度为δ，无人机所挂载相机的焦距为f，像素大小为μ，数码影像航向长度为k个像素，旁向长度为w个像素，则第一条航线距离线路中心线的距离d的计算式为d＝μ*h*w*(1-δ)/2f，相对DEM的高度为h，并由各塔位坐标、DEM高程计算第一条航线各点三维坐标；

当无人机所挂载的为激光扫描仪，扫描仪扫描角为θ，相对航高为输入值h，则第一条航线距离线路中心线的距离d的计算公式为d＝htan(θ/2)/2，并由各塔位坐标、DEM高程计算第一条航线各点三维坐标。

6.如权利要求5所述的一种长距离输变电线路无人机巡检航飞规划方法，其特征在于，所述区段平行航线计算至少包括：

区段各平行航线均与第一条航线平行，其中，第二条航线与第一条航线分别位于线路中心线两侧，两条航线距离线路中心线距离相同；

第三条航线和第四条航线分别与第一条航线、第二条航线间距为2d。

7.如权利要求5所述的一种长距离输变电线路无人机巡检航飞规划方法，其特征在于，所述区段航线安全分析至少包括：对比区段航线的最高海拔高度、航高变化率是否与飞机型号对应参数匹配，如匹配，则航线安全；若不匹配，则局部调整航线的航高。

8.如权利要求5所述的一种长距离输变电线路无人机巡检航飞规划方法，其特征在于，各区段航线生成包括将各区段第一条航线起点通过∞形线路与起降点连接，航线末尾与起降点连线，构成各区段航线。

9.如权利要求5所述的一种长距离输变电线路无人机巡检航飞规划方法，其特征在于，所述步骤S3的数据输出步骤包括：航线文件输出及航飞优先顺序输出；

其中，航线文件包括区段编号、各区段航线、各区段相邻航线间距、各区段航线转弯半径、各区段航线飞行速度、各区段推荐起降点、各区段推荐起降时间信息数据；

所述航飞优先顺序基于通过互联网在线气象预报信息，各区段自动获取后续连续15天气象参数，各区段航线飞行优先顺序根据气象参数自动调整，参考的气象参数排序为晴/阴/云/雨等天气情况、风力等级F、湿度、温度。

10.一种长距离输变电线路无人机巡检航飞规划系统，其特于，所述无人机征在巡检航飞规划系统至少包括数据输入模块、航线数据处理模块和航线及航飞计划输出模块，

所述数据输入模块被配置为用于实现对包括气象参数、地形地貌数据、塔位坐标、无人机型号和相对航高进行数据采集；

所述航线数据处理模块被配置为用于进行长距离线路区段划分、区段气象参数提取、线路中心线确认、区段初始航线位置计算、区段平行航线计算、区段航线安全分析、区段航飞起降点选择、起飞点与航线起点间∞形航线计算和各区段航线生成；

所述航线及航飞计划输出模块被配置为航线文件输出及航飞优先顺序输出。