[发明专利]一种无人机光伏板巡检方法及系统

权利要求书

1.一种无人机光伏板巡检方法，其特征在于包括如下步骤：

S11无人机在起飞前由系统获取当前地区当前时段太阳光线的高度角和方位角；

S12获取光伏场地中每一块光伏面板与水平面夹角，每一块光伏面板的坐标以及长宽，其中所述每一块光伏面板均朝向正南；

S13根据所述当前地区当前时段太阳光线的高度角和方位以及所述每一块光伏面板与水平面的夹角计算每一块光伏面板的反射光线范围；

S14根据所述光伏场的布局规划无人机的巡检路线；

S15对所述巡检路线进行插值，获取所述巡检路线中的多个坐标点；

S16对所述多个坐标中的每一个坐标点进行检测是否落入所述每一块光伏面板的反射光线范围；

S17如果所述多个坐标中的每一个坐标点都未落入所述每一块光伏面板的反射光线范围则按所述巡检路线进行巡检；

S18如果所述多个坐标中的至少一个落入所述反射光线范围，则返回步骤S14；

所述步骤S13中采用如下方法计算每一块光伏面板的反射光线范围

根据折射原理，在垂直方向有：

n₂sinθ₁＝n₁sin(90°-h-α_i)；

其中θ₁为反射角，n₁为空气的折射率，n₂为光伏面板折射率，h为当前光线的高度角，α_i为第i块光伏面板与水平面的夹角；

将光线反射后与水平线的夹角记为：

h₂＝90°+θ₁；

在水平方向有：

n₂sind₂＝n₁sind：

其中d为太阳光线的方位角，d₂为光线反射后的水平方向角；

以水平面为XOY平面，水平面法向方向为Z方向建立三维坐标系，并且保持整个光伏场地在XOY平面的第一象限，Y坐标系朝向正南，则第i块光伏板的反射光线范围为：

其中(x_i,y_i)第i块光伏板东北角的坐标点，a_i为第i块光伏板的长度，b_i为第i块光伏板的宽度。

2.如权利要求1所述的一种无人机光伏板巡检方法，其特征在于：

所述步骤S14中采用如下方法进行路线规划：

设共有N个光伏面板，需要遍历每一个光伏面板，对每个面板进行编号，路径规划的目的就是要遍历每一个面板并且不重复，并且要求路径最短则，对路建立模型有：

其中i为第i块面板，j为第j块面板，S为面板的总集合，N为面板的数量，x_ij表示从第i个面板到第j个面板，当x_ij＝0时表示路径中没有从第i个面板到第j个面板，当x_ij＝1时表示路径中有从第i个面板到第j个面板；d_ij表示从第i个面板到第j个面板之间的飞行距离；

采用模拟退火算法计算上述模型得到无人机的巡检路线。

3.如权利要求2所述的一种无人机光伏板巡检方法，其特征在于：在所述步骤S18中，如果所述多个坐标中的至少一个落入所述反射光线范围，则修改退火算法的初始温度，并反回步骤S14。

4.如权利要求3所述的一种无人机光伏板巡检方法，其特征在于：在所述步骤S18中，当连续修改预设次数退火算法的初始温度后得到的路径依然会落入反射光线范围时，增加无人机的飞行高度，并反回步骤S14。