[发明专利]一种无人机电力杆塔巡检路径规划方法及系统

权利要求书

1.一种无人机电力杆塔巡检路径规划方法，其特征在于，包括：

获取无人机起飞位置到目标电力杆塔的栅格图像；

根据栅格图像和预设的时间代价函数，规划出优选巡检路径；其中，时间代价函数用以计算各栅格的时间代价，一栅格的时间代价为无人机从起飞位置所在的栅格到该栅格的直飞时间、无人机从该栅格到目标电力杆塔所在格栅的估计直飞时间、以及无人机从起飞位置所在的栅格到该栅格的总绕障时间之和，优选巡检路径中经过栅格的总直飞时间加上总绕障时间之和最小。

2.根据权利要求1所述的一种无人机电力杆塔巡检路径规划方法，其特征在于，若无人机沿一个方向一直飞行，总绕障时间为0，否则每次绕障时间为一常数。

3.根据权利要求1所述的一种无人机电力杆塔巡检路径规划方法，其特征在于，根据栅格图像和预设的时间代价函数，规划出优选巡检路径，包括：

1）将无人机起飞位置所在的栅格加入OPEN列表；

2）获取OPEN列表中时间代价最低的栅格，并将该栅格作为当前节点；

3）将当前节点放入CLOSED列表；

4）获取当前节点的相邻栅格，若相邻栅格不在OPEN列表中、不在CLOSED列表中、不是目标电力杆塔所在的栅格、且是可通过栅格，将该相邻栅格加入OPEN列表，且将当前节点作为该相邻栅格的父节点，转至2）；若相邻栅格为目标电力杆塔所在的栅格，根据目标电力杆塔所在的栅格和CLOSED列表中栅格的父子关系规划出优选巡检路径。

4.根据权利要求3所述的一种无人机电力杆塔巡检路径规划方法，其特征在于，若相邻栅格为不可通过栅格或者已经在CLOSED列表中，忽略该相邻栅格，不进行任何操作。

5.根据权利要求3所述的一种无人机电力杆塔巡检路径规划方法，其特征在于，若相邻栅格已在OPEN列表中、且新的路径代价小于旧的路径代价，将当OPEN列表中的该相邻格栅的父节点替换为当前节点；其中，旧的路径代价为没有替换父节点之前，OPEN列表中该相邻格栅的T1和T3之和；新的路径代价为相邻栅格以当前节点为父节点时，该相邻栅格的T1和T3之和；T1为无人机从起飞位置所在的格栅到该相邻栅格的直飞时间，T3为无人机从起飞位置所在的栅格到该栅格的总绕障时间。

6.一种无人机电力杆塔巡检路径规划系统，其特征在于，包括：

获取模块：获取无人机起飞位置到目标电力杆塔的栅格图像；

规划模块：根据栅格图像和预设的时间代价函数，规划出优选巡检路径；其中，时间代价函数用以计算各栅格的时间代价，一栅格的时间代价为无人机从起飞位置所在的栅格到该栅格的直飞时间、无人机从该栅格到目标电力杆塔所在格栅的估计直飞时间、以及无人机从起飞位置所在的栅格到该栅格的总绕障时间之和，优选巡检路径中经过栅格的总直飞时间加上总绕障时间之和最小。

7.根据权利要求6所述的一种无人机电力杆塔巡检路径规划系统，其特征在于，规划模块包括：

初始位置加入模块：将无人机起飞位置所在的栅格加入OPEN列表；

当前节点获取模块：获取OPEN列表中时间代价最低的栅格，并将该栅格作为当前节点；

当前节点加入模块：将当前节点放入CLOSED列表；

判断模块：获取当前节点的相邻栅格，若相邻栅格不在OPEN列表中、不在CLOSED列表中、不是目标电力杆塔所在的栅格、且是可通过栅格，将该相邻栅格加入OPEN列表，且将当前节点作为该相邻栅格的父节点，转至当前节点获取模块；若相邻栅格为目标电力杆塔所在的栅格，根据目标电力杆塔所在的栅格和CLOSED列表中栅格的父子关系规划出优选巡检路径。

8.根据权利要求7所述的一种无人机电力杆塔巡检路径规划系统，其特征在于，判断模块还用以以下判断，若相邻栅格为不可通过栅格或者已经在CLOSED列表中，忽略该相邻栅格，不进行任何操作。