[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

说明书

本发明公开了一种长距离输变电线路无人机巡检航飞规划方法，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等信息的数据采集；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。本发明方法在长距离输变电线路巡检中实现了无人机航线自动规划、优化不同区段飞行起降时间。且各区段起飞顺序可根据天气情况而变化，便于作业人员统筹计划长距离飞行任务，简化了无人机航测作业人员航线设计工作，提高长距离线路无人机飞行作业效率。

技术领域

本发明属于航空测绘技术领域，尤其涉及一种长距离输变电线路无人机巡检航飞优化方法及系统。

背景技术

电力系统中，为保障输变电线路的正常稳定运行，需要对输变电线路进行定期巡检。我国输变电线路覆盖范围广，距离长，由于无人机技术的发展，目前输变电巡检中无人机应用开始普及，应用无人机搭载数码相机、激光雷达系统、红外相机、紫外相机等传感器进行线路各问题巡检，可提高作业灵活度，降低作业成本。但是不同类型无人机巡航速度不同、起飞高度不同、单架次续航时间不同，而且巡检线路往往数百公里甚至上千公里，造成长距离输变电线路应用无人机巡检时航线线路设计复杂、飞行计划没有根据不同区段天气情况进行自适应调整，从而使得长距离输变电线路巡检中无人机的应用受到很大限制。

专利文件CN 102455185 A公开了一种机载合成孔径雷达航线规划方法，选择阴影最小的山影图所对应的方位角作为航飞方向，根据DEM高程变化范围进行航摄分区，根据航摄分区敷设航线，航摄参数有航高、基准面高度、侧视角、侧视方向、测绘带宽。

专利文件CN 105571570 B公开了一种航空摄影外业的方法及装置，获取初始航线方向与测区的交点以确定该航线的起点坐标和终点坐标，将起点坐标设置为航线上起始曝光点，根据DEM数据和预估的下一个曝光点坐标计算两曝光点处航片的实际航向重叠度，并依次计算航线上各曝光点坐标，直到当前计算的曝光点坐标大于该航线终点坐标时，停止曝光点的计算；以该航线为初始航线，根据基于DEM数据计算的重叠度作为约束依次敷设航线，直到敷设的当前航线的旁向方向坐标值不位于测区旁向方向最大和最小坐标值之间时，停止航线敷设，并确定当前航线为测区内的最后一条航线。

专利文件CN 106371456 A公开了一种无人机巡线方法及系统，前期收集杆塔坐标数据和DEM数据，通过GIS缓冲区生成沿杆塔顺次连线的面状区域对象，并根据无人机的高差阈值与所述DEM数据将面状区域对象划分成若干分区，各子分区分别设定航线，最后将航线数据、无人机转弯参数导入叠加DEM数据的三维地理信息管理平台进行飞行安全分析，飞行安全分析主要以飞行轨迹与沿线障碍物之间的距离判断进行。

专利文件CN 107272738 A公开了一种飞行航线设置方法及装置，根据无人机的飞行参数设置包括多条套耕航线的第一飞行路径，第二飞行路径包括多条与套耕航线交织分布的架构航线，通过第一飞行路径与第二飞行路径的结合减少外业布置控制点数量。

专利文件CN 108109437 A公开了一种基于地图特征的无人机自主航线提取生产方法，在地图上框选出待巡检区域，对框选出来的区域进行图像处理，自动识别其中的线条和平面，生成不同的线条和闭合区域；用户可选择巡检线段并且设置无人机巡检的飞行数据，同时用户可自定义不同线段的接续巡检；对于区域巡检，用户选择好相应区域，设置好航线间距、高度、朝向、起降点即可生成航线。无人机巡检飞行数据包括起飞点、终点、最小转弯半径、滚转角、飞行高度以及飞行速度。

专利文件CN 108267134 A公开了一种自适应航线调整方法，以相邻航带投影重叠区域边界上最高点处的水平面，作为新的航摄基准面计算真实旁向重叠度，并通过不断迭代调整，使得航线能够随地形起伏进行自适应调整。