[发明专利]一种基于磁场强度检测的无人机避障方法

权利要求书

1.一种基于磁场强度检测的无人机避障方法，其特征在于：该避障方法包括：

1）安装于无人机上的磁场强度检测模块测输电线路中的磁场强度；

所述磁场强度检测模块测输电线路中的磁场强度的方法包括：

a）通过霍尔传感器电路检测输电线路中的磁场强弱，霍尔传感器电路中的霍尔传感器增加量与磁场强弱呈线性关系：

其中，S为霍尔传感器的灵敏度；0.5Vcc为基准电压；V_im为输电线路中的电压；

b）通过差动放大电路完成霍尔传感器电路中输入信号的前级放大，经过霍尔传感器电路和差动放大电路之后的电压信号输出为：

其中，R₃、R₄、R_f1、R_f2和R_f3均为调控电阻，V_o1为差动放大电路中的电压；

c）采用低通滤波构成二阶压控有源低通滤波电路，得到：

V_o2=V_o1

其中，V_o2为模拟滤波电路中的电压；

d）通过后级放大电路，得到放大后的输出电压：

V_o3=(1+R₁₀/R₉)V_o2

其中，R₉和R₁₀为调控电阻；V_o3为后级放大电路中的输电电压；

磁场强度检测模块获取的磁场强度为：

其中，R_f1和R_f2为调控电阻；

2）获得的磁场强度数值通过数字信号处理，形成监测数据，并将所得监测数据分成两路：第一路监测数据传输至无人机上的飞控模块，用于无人机无人驾驶启动避障模块使用；

第二路监测数据通过无线传输设备传输至地面接收系统，并通过地面PC端显示器显示无人机实时的检测情况；

3）当监测数据临界于无人机所能承受的飞控不被干扰的磁场强度时，地面接收系统发出报警信号，提醒操作人员和地面站监视人员注意；

4）若操作人员继续操控无人机朝输电线路前进时，无人机启动避障模块夺回操作人员的无人机控制权，无人机通过自动驾驶远离输电线路；

5）无人机远离输电线路后，悬停空中安全区域，等待操作人员接回无人机控制权；

6）经操作人员确认安全后接回无人机控制权，并再次正常巡检。

2.根据权利要求1所述的一种基于磁场强度检测的无人机避障方法，其特征在于：步骤1）中，所述无人机上安装有磁力计，输电线路中产生的磁场强度能够形成磁力计被干扰的阈值。

3.根据权利要求2所述的一种基于磁场强度检测的无人机避障方法，其特征在于：步骤1）中，所述磁场强度检测模块包括安装于无人机前后左右及上下六个部位的信号采集天线，其中，前端信号采集天线采集无人机前端的磁场强度，后端信号采集天线采集无人机后端的磁场强度，左端信号采集天线采集无人机左端的磁场强度，右端信号采集天线采集无人机右端的磁场强度，上端信号采集天线采集无人机上端的磁场强度，下端信号采集天线采集无人机下端的磁场强度。

4.根据权利要求3所述的一种基于磁场强度检测的无人机避障方法，其特征在于：步骤3）中，任一端信号采集天线采集的磁场强度小于磁力计确定的阈值时，则无人机飞行不受干扰；任一端信号采集天线采集的磁场强度等于或大于磁力计确定的阈值时，则无人机飞行受到干扰，地面接收系统会发出报警信号。