[发明专利]一种电力线巡检无人机集群调度系统及方法

权利要求书

1.一种电力线巡检无人机集群调度方法，其包括如下步骤：

步骤S1、通过一管控系统获取电力线巡检任务；

步骤S2、通过管控系统将电力线巡检任务分解为多个子电力线巡检任务，并下发给一管控服务器；

步骤S3、管控服务器通过一无人机集群执行所述多个子电力线巡检任务，所述多个子电力线巡检任务由无人机集群中不同的无人机分别进行执行；

步骤S4、无人机集群中执行子电力线巡检任务的无人机将采集到的巡检数据实时发送给管控服务器，管控服务器将接收到的巡检数据发送给管控系统；

无人机集群包括多个，不同的无人机集群均编排唯一的集群码；无人机集群包括多个无人机，同一无人机集群中的所有无人机的机型均相同，相同机型的无人机中搭载相同的巡检设备，用以执行相同类型的巡检任务；任一无人机均编排唯一的无人机识别码，无人机识别码包括所在无人机集群的集群码和无人机机型的机型码；

步骤S1中，电力线巡检任务包括任务头部分和任务部分，任务头部分包括任务识别码、巡检任务类型、所需无人机机型和执行任务时间；

步骤S2中，管控系统根据巡检任务类型和所需无人机机型选择对应的无人机集群后，对电力线巡检任务进行分解，并在子电力线巡检任务中添加执行该任务的相应无人机的无人机识别码，并在执行任务时间到达时通过管控服务器向相应的无人机下发对应的子电力线巡检任务；

步骤S3中，无人机收到子电力线巡检任务后，对子电力线巡检任务中的无人机识别码与该无人机对应的无人机识别码进行匹配，并在匹配成功时执行任务、在匹配失败时向管控服务器发送报错信息；

步骤S4中，管控服务器根据任务识别码对无人机采集的巡检数据进行分类并发送给管控系统；任务部分包括巡检点坐标序列{p₁(x₁，y₁，z₁)、p₂(x₂，y₂，z₂)、...、p_i(x_i，y_i，z_i)、...、p_n(x_n，y_n，z_n)}，相邻巡检点p_i与p_i+1间的欧式距离记为由所有巡检点构成的巡检航线的总长为X，

无人机识别码还包括唯一的无人机代号，同一无人机集群中的所有无人机代号依次为{f₁、f₂、f₃、...、f_m}，在任一无人机处均设GPS定位模块，GPS定位模块用于采集无人机的空间位置信息，任一无人机实时地将其空间位置信息和实时续航里程信息发送给管控服务器，无人机f_j(j＝1、2、3、…、m)与巡检点p_i间(i＝1、2、3、…、n)的欧式距离记为

无人机{f₁、f₂、f₃、...、f_m}的实时续航里程分别记为{l₁、l₂、l₃、...、l_m}，管控服务器根据无人机的实时续航里程对同一无人机集群中的所有无人机代号进行实时更新，并使得l₁≥l₂≥l₃≥...≥l_m；

步骤S2中，管控系统将电力线巡检任务依次分解为h个子电力线巡检任务，并分别依次由无人机{f₁、f₂、f₃、...、f_i}执行；每个子电力线巡检任务中所涉及的子航线的巡检航线的长度为为第k个子电力线巡检任务中所包含的所有巡检点中的相邻巡检点的欧式距离之和；

步骤S2中，管控服务器首先分解第1个子电力线巡检任务，并根据公式确定能够满足该公式的最大i值，以巡检点p_i(x_i，y_i，z_i)作为第1个子电力线巡检任务中的结束巡检点；上式中，C为预设的无人机预留里程常数，为无人机f₁的实时位置到起始巡检点p₁(x₁，y₁，z₁)的距离，为无人机完成巡检后自结束巡检点p_i(x_i，y_i，z_i)返回原起航位置的返航距离；之后，管控服务器以巡检点p_i(x_i，y_i，z_i)作为起始巡检点分解第2个子电力线巡检任务，直至完成所有k个子电力线巡检任务的分解。