[发明专利]一种双无人机搭载主动热成像的风机叶片巡检方法

权利要求书

1.一种双无人机搭载主动热成像的风机叶片巡检方法，应用于无人机组，所述无人机组包括主机和僚机，其特征在于：在所述主机上设置有第一图像采集模块、第一姿态路径规划模块、第一飞行控制模块以及热激励源，在所述僚机上设置有第二图像采集模块、第二姿态路径规划模块、第二飞行控制模块以及热像仪，所述方法包括以下步骤：

步骤1：巡检前，风机叶片呈倒Y字型停止，所述主机和僚机均位于塔筒基底的前方；

在风机叶片的旋转平面建立二维坐标系，所述二维坐标系以轮毂的中心位置为原点，以平行于塔筒且竖直向上的方向为y轴的正方向，所述y轴的正方向顺时针旋转90°为x轴的正方向；

步骤2：巡检时，所述主机飞离地面，当主机飞行至轮毂的前方，且与轮毂的中心位置在同一高度时，主机悬停在轮毂的前方；

步骤3：僚机从地面起飞，当僚机飞行至与主机在同一高度时，僚机悬停于主机的左侧或右侧；

所述主机的左侧与x轴的负方向为同一侧，主机的右侧与x轴的正方向为同一侧；

步骤4：所述主机根据巡检路径绕待检叶片飞行，主机在飞行过程中通过热激励源对待检叶片进行加热；待所述主机飞行一段距离后，所述僚机飞行至轮毂的前方，再跟踪所述主机进行飞行，僚机在飞行过程中通过热像仪采集待检叶片表面的温度响应数据；

步骤5：待完成所述待检叶片的巡检后，所述主机飞行至轮毂的前方并悬停，所述僚机随后飞行至主机的左侧或右侧并悬停；

步骤6：重复步骤4和5，完成所有风机叶片的巡检；

步骤7：对所述温度响应数据进行分析，判断风机叶片是否存在缺陷以及缺陷的类型；

所述巡检路径为螺旋式飞行轨迹；对于第一风机叶片，所述螺旋式飞行轨迹是以y轴的正方向朝逆时针方向旋转α角为出发方向，沿第一风机叶片伸长方向，从第一风机叶片叶根绕第一风机叶片螺旋式前进至叶尖；对于第二风机叶片，所述螺旋式飞行轨迹是以x轴的负方向朝顺时针方向旋转α－30°角为出发方向，沿第二风机叶片伸长方向，从第二风机叶片叶根绕第二风机叶片螺旋式前进至叶尖；对于第三风机叶片，所述螺旋式飞行轨迹是以x轴的正方向朝顺时针方向旋转α＋30°角为出发方向，沿第三风机叶片伸长方向，从第三风机叶片叶根绕第三风机叶片螺旋式前进至叶尖；所述第一风机叶片是指与y轴的正方向平行的叶片，所述第二风机叶片是指位于所述二维坐标系第三象限的叶片，所述第三风机叶片是指位于所述二维坐标系第二象限的叶片；

或者，所述巡检路径为从风机叶片叶根出发，沿着风机叶片伸长方向直线飞行至叶尖，再从该叶尖出发，沿着风机叶片伸长方向直线飞行至叶根，然后在水平面内绕着风机叶片飞行1/4圈，再从风机叶片叶根出发，沿着风机叶片伸长方向直线飞行至叶尖，然后从该叶尖出发，沿着风机叶片伸长方向直线飞行至叶根。

2.如权利要求1所述的双无人机搭载主动热成像的风机叶片巡检方法，其特征在于：所述步骤1中，主机位于塔筒基底前方的7~10米处，主机和僚机之间相距1~2米。

3.如权利要求1所述的双无人机搭载主动热成像的风机叶片巡检方法，其特征在于：所述步骤3中，悬停时僚机与主机相距7~10米。

4.如权利要求1所述的双无人机搭载主动热成像的风机叶片巡检方法，其特征在于：所述步骤4中，所述主机根据巡检路径绕待检叶片飞行过程中，所述主机与待检叶片轴心相距8~12m。

5.如权利要求1所述的双无人机搭载主动热成像的风机叶片巡检方法，其特征在于：所述步骤4中，巡检路径是预设在第一姿态路径规划模块内的离线路径，所述离线路径是根据风机叶片的停止位置以及风机的结构进行离线规划获得。