[发明专利]一种用于电力巡检的无人机飞行控制方法及装置

说明书

本发明公开了一种用于电力巡检的无人机飞行控制方法、装置及无人机，方法包括：控制无人机飞行至待检杆塔上方；调整无人机姿态，使得无人机的目标航向角朝向待检杆塔的一侧；确定待检杆塔的水平安全距离；控制无人机朝待检杆塔的一侧平移飞行水平安全距离，之后控制无人机按照预设速度垂直下降；垂直下降过程中，检测目标物并采集目标物图像；该方法能够有效降低巡检规划的人力和物力成本。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种用于电力巡检的无人机飞行控制方法及装置。

背景技术

现有无人机电力自动巡检规划需提前规划无人机飞行航线后才能够进行自动化巡检，主要分为人工示教航点生成航线和使用GIS点云地图航迹规划两种形式，人工示教航点生成航线需要工作人员携带无人机设备前往现场对巡检目标的所有巡检点位进行拍照，生成并保存无人机飞行航线文件并进行现场航线验证，在后续的精细化巡检时，无人机可直接加载所需巡检目标的航线文件进行航线复飞完成电力设备巡检。GIS点云地图航迹规划首先需要人工到现场控制无人机搭载激光雷达对目标进行激光扫描生成点云地图，而后人工在三维点云地图上手动标注航点生成无人机飞行航线。无人机巡检时便根据点云地图上生成航线进行电力设备巡检。由此可见无论哪种方法，为能够实现全自动巡检都需要投入较大人力、物力做前期准备，智能化程度低，成本高。

此外，无人机在进行电网杆塔精细化巡检过程中，由于云台相机参数、自身定位精度、相机云台旋转精度等问题，无人机巡检航点位置会存在一定偏差，进行拍摄时会导致目标拍摄不全或者不清晰的现象，从而影响后续的图像处理和目标物缺陷识别的准确性。

发明内容

本发明提供了一种用于电力巡检的无人机飞行控制方法及装置，能够有效减少自动巡检规划的人力投入和物力投入，有效降低成本。

一种用于电力巡检的无人机飞行控制方法，包括：

控制无人机飞行至待检杆塔上方；

调整无人机姿态，使得无人机的目标航向角朝向待检杆塔的一侧；

根据无人机位置信息和待检杆塔的位置信息，确定所述待检杆塔的水平安全距离；

控制无人机朝所述待检杆塔的一侧平移飞行所述水平安全距离，之后控制无人机按照预设速度垂直下降；

垂直下降过程中，检测目标物并采集目标物图像。

进一步地，所述无人机的目标航向角通过以下公式进行计算：

；

其中，为无人机的目标航向角，为无人机的解算航向角，为无人机与目标方向的偏差角。

进一步地，所述待检杆塔的水平安全距离通过以下公式进行计算：

；

其中，D为待检杆塔的水平安全距离，R为地球半径，和分别为无人机位置的经度和纬度，和分别为待检杆塔位置的经度和纬度。

进一步地，垂直下降过程中，检测目标物并采集目标物图像，包括：

检测相机画面中是否出现目标物；

相机画面中出现目标物之后，对目标物进行框选，获取选择框的两个对角坐标；

根据所述两个对角坐标，计算所述选择框的中心坐标；

根据所述选择框的中心坐标，生成云台控制信号控制云台转动，使得所述目标物位于相机画面中心。

进一步地，相机画面中出现目标物之后，还包括：

通过激光雷达扫描目标物，解算目标物和无人机的第一相对位置；或者，通过目标物在相机画面中的角度，解算目标物和无人机的第二相对位置；