基于卫星定位的高精度巡航无人机的制作方法
未命名
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1.本发明涉及巡航无人机技术,具体是基于卫星定位的高精度巡航无人机。
背景技术:
2.随着轻型复合材料的广泛应用,卫星定位系统的成熟,电子与无线电控制技术的改进,尤其是多旋翼无人机结构的出现,整个无人机行业进入快速发展阶段。
3.由于输电线路分布点多、面积广,所处地形复杂,自然环境恶劣,部分存在运营商通信基站数量不足和分布不均等问题,很难做到网络全覆盖,实际巡检作业中部分主网架输电线路通道区域网络完全处于无服务状态的问题也比较突出。
4.当前,在基于高精度厘米级定位基础服务的支持下,采用激光点云三维建模技术,机巡中心通过建立起了万公里级的输电线路的三维模型,根据绝对位置采集精确输电线路通道坐标制定巡航路线规划,能够为无人机自动驾驶铺好“高速公路”;通过导入制定航线方式即可实现无人机“站对站”自动飞行,并自动对照片分类、重新命名,更新三维空间的台账,迅速帮助电网人员精准定位缺陷或故障点,让无人机巡线工作实现从“人工机巡”迈向“自动机巡”的重大技术变革。但对于无信号覆盖地区目前主要以有人机巡视为主,基于高精度定位技术服务无人机的自主巡检方案仍无法开展,并且,输电线路巡视的质量好坏与巡检路线息息相关,而一般自动巡检线路较为固定,不易随当前环境进行调整。因此,解决此区域环境的输电线路巡视技术研究,提高巡检质量,实现无人机的全方面的自动巡检工作开展,将是未来智能输电的应用重要场景。因此,亟需一种基于卫星定位的高精度巡航无人机,能够无网络信号覆盖地区实现通信以便于无人机继续完成自动巡航巡检任务,并能够通过及时调整巡航巡检的路线提高巡检质量。
技术实现要素:
5.本发明的目的在于提供基于卫星定位的高精度巡航无人机,对于无网络信号覆盖地区仍能实现通信及自动控制,以便于无人机继续完成高精度自动巡检任务,及时调整巡航巡检的路线提高巡检质量。
6.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:基于卫星定位的高精度巡航无人机,包括巡航无人机本体;所述巡检无人机本体内设飞行控制系统;所述巡检无人机本体外设有巡检数据收集装置;还包括网络管理模块和自动巡检模块;所述自动巡检模块包括数据采集模块、自动巡检管理模块、巡检结果接收模块、巡检质量判定模块;所述网络管理模块包括报文收发模块、网络测速模块、卫星定位模块和选择模块;所述报文收发模块用于通过报文与地面站互相传输信息,并能够将地面站获取到的控制信息传送至飞行控制系统;所述网络测速模块用于测试报文收发模块报文收发的速率;所述选择模块用于执行预设的选择方法;所述卫星定位模块用于通过发送接收卫星信号获取无人机当前的位置信息;所述数据采集模块用于采集无人机的飞行数据和飞行环境数据;所述飞行数据包
括时间、位置数据、运行数据;所述位置数据包括无人机本体的经度、纬度、地理高度;所述运行数据包括东向、北向、天向三个方向的地速;所述自动巡检管理模块包括巡检任务模块、巡检线路模块、飞行参数模块、巡检路线优化模块;所述巡检任务模块用于存储巡检任务表;所述巡检任务表包括若干个巡检任务;能对巡检任务表进行增删改查;所述巡检线路模块用于存储巡检线路;所述飞行参数模块用于设定和修改飞行参数;所述巡检线路与巡检任务关联;所述巡检线路为飞行参数、位置数据、飞行环境数据的集合;所述飞行参数包括时间、姿态信息、航向信息以及空速数据;所述巡检路线优化模块用于接收飞行参数策略模块获得的飞行参数并根据线路优化方法对飞行控制系统进行调整及对应的巡检路线进行调整;所述巡检结果接收模块包括判定点设定模块、结果接收模块、结果处理模块、结果输出模块;所述判定点设定模块用于设定关键点位置;所述关键点位置为巡检路线中的指定能够判定巡检结果质量的所有位置数据;所述结果接收模块用于在无人机到达关键点位置时向巡检数据收集装置获取巡检数据;所述结果处理模块用于将巡检数据进行数据处理后输送至结果输出模块;所述结果输出模块用于将巡检数据和飞行环境数据输出至巡检质量判定模块;所述数据处理为建立清洗规则,并根据清洗规则对巡检数据进行数据清洗;所述巡检质量判定模块包括整体质量打分模块、缺陷判断模块、分块缺陷捕捉模块、飞行参数策略模块;所述整体质量打分模块包括神经网络模型;所述神经网络模型用于输入巡检数据,输出整体质量分数;所述整体质量分数为专家对巡检数据依据实际需要对巡检质量进行打分获得的分数;所述缺陷判断模块用于设定并存储分数阈值,若分数低于分数阈值则运行分块缺陷捕捉模块;所述分块缺陷捕捉模块包括分割模块、缺陷捕捉模块;所述分割模块用于依据分割方法将巡检数据进行分割后按照指定固定顺序编号并将分割后的巡检数据和编号作为分割结果发送至缺陷捕捉模块;所述分割方法包括以下步骤:设定判定目标、以判定目标中心为基准形成的判定边界和判定边界内的分割框架,去除判定边界以外的所有巡检数据,依据分割框架将巡检数据进行分割;所述缺陷捕捉模块用于将分割结果依次进行缺陷分析获取所有编号的缺陷类型;所述飞行参数策略模块用于存储飞行参数策略并依据缺陷类型和飞行环境数据结合飞行参数策略获得需要调整的开始位置数据、结束位置数据及对应巡检路线的开始位置数据至结束位置数据中所有飞行参数的集合;所述开始位置数据指能够获得该关键点位置的高质量巡检结果需要调整巡检线路开始的位置数据;所述结束位置数据指能够获得该关键点位置的高质量巡检结果需要调整巡检线路结束的位置数据。
7.特别的,所述网络管理模块还包括报文翻译模块;所述报文翻译模块用于将报文信息翻译为飞行控制系统所能识别的控制信息。
8.特别的,所述选择方法包括以下步骤:(1)设定报文速率阈值;设定自动巡检临界时间;(2)网络测速模块测试报文收发模块报文收发的速率;(3)对比报文速率阈值和报文收发的速率;若报文收发的速率超出报文速率阈值,则控制报文收发模块通过报文与地面站互相传输信息,并将地面站获取到的控制信息传送至飞行控制系统;若报文收发的速率不超出报文速率阈值,则控制卫星定位模块获取无人机当前的
位置信息并使用自动巡检模块;使用自动巡检模块超过临界时间,从步骤(2)开始重新顺序执行。
9.特别的,所述网络管理模块还包括定位校准模块;所述选择方法的步骤(2)后还包括以下步骤:定位校准模块获取位置数据与卫星定位模块获取的位置信息进行对比;若相差过大以位置数据为准并对卫星定位模块进行校准。
10.特别的,所述线路优化方法包括以下步骤:设定飞行偏离线路范围;所述飞行偏离线路范围为设定的无人机飞行航线的位置信息与巡检路线的位置数据的合理偏差的范围;设定飞行参数偏离范围;所述飞行参数偏离范围为设定的无人机飞行状态的飞行参数与巡检路线的飞行参数的合理偏差的范围;设置若干个可调范围、调整线路、调整飞行参数;可调范围与调整线路关联;调整飞行参数与调整线路关联;所述可调范围为可接受该关键点位置重新巡检的位置范围;调整线路指在原巡检航线基础上重新巡检后恢复巡检航线的巡检路线;调整飞行参数为进行调整线路所需的飞行参数的集合;判断通过卫星定位模块获取的位置信息与巡检路线的位置数据的偏差是否处于飞行偏离线路范围,并判断通过飞行控制器获得的飞行参数与巡检路线的飞行参数的偏差是否处于飞行参数偏离范围;不处于飞行偏离线路范围和/或不处于飞行参数偏离范围,则向飞行控制系统发送偏离信号使飞行控制系统进行调整;处于飞行偏离线路范围的同时处于飞行参数偏离范围,则进行下一步;接收飞行参数策略模块的信息;若获取到开始的位置数据、结束的位置数据及开始至结束过程中所有飞行参数的集合;遍历该巡检路线剩余部分中是否存在位置数据在可调范围;若存在则将调整线路、调整飞行参数输入至飞行控制系统修改当前无人机飞行航线;依据开始的位置数据、结束的位置数据及开始至结束过程中所有飞行参数的集合和飞行环境数据输出至飞行参数模块修改对应的巡检路线的飞行参数。
11.特别的,所述巡检任务包括巡检任务id、巡检任务名称、巡检任务类型、巡检任务区域。
12.特别的,所述飞行环境数据包括风向数据、降雨量、温湿度、光亮强度、悬浮颗粒物含量、红外线强度、噪声。
13.特别的,所述神经网络模型的建设方法为:设定神经网络模型的训练样本集为根据专家依据无人机巡检经验进行整体质量分数的划分后,采集若干个对应整体质量分数的巡检数据;以巡检数据作为输入,以整体质量分数为输出训练神经网络模型。
14.特别的,缺陷分析获取所有编号的缺陷类型,具体包括以下步骤:设定缺陷类型,所述缺陷类型为巡检数据与分割目标对比存在缺陷而设定的若干个类型;依据编号预存分割目标;将对应编号的巡检数据与分割目标进行对比,分别进行目标存在分析、目标大小分析、目标清晰度等级分析、目标偏离方向分析;所述目标存在分析为判断巡检数据是否存在分割目标后获得缺陷类型;所述目标大小分析为判断巡检数据中分割目标的大小后获得缺陷类型;所述目标清晰度等级分析为判断巡检数据中分割目标的清晰程度后获得缺陷类型;所述目标偏离方向分析为判断巡检数据中分割目标的偏离程度后获得缺陷类型。
15.特别的,所述飞行参数策略包括以下步骤:设定飞机参数对照表;所述飞机参数对照表包括缺陷类型、飞行环境类型和飞行参数调整函数;所述飞行环境类型为专家依据飞行环境影响巡检路线和巡检结果质量对飞行环境数据划分获得的飞行环境类型;所述飞行参数调整函数为依据缺陷类型、飞行环境类型建立的函数,该函数能够通过代入指定的飞行环境数据、巡检路线中的飞行参数,获得需要调整的开始位置数据、结束位置数据及对应巡检路线的开始位置数据至结束位置数据中所有飞行参数的集合;遍历缺陷类型和飞行环境类型找到对应的飞行参数调整函数;依据飞行参数调整函数将所需的飞行环境数据、巡检路线中的飞行参数调用并代入,获得需要调整的开始位置数据、结束位置数据及对应巡检路线的开始位置数据至结束位置数据中所有飞行参数的集合。
16.本发明的有益效果如下所示:本发明提供的基于卫星定位的高精度巡航无人机,对于无网络信号覆盖地区仍能通过卫星定位模块和自动巡检模块实现通信及自动控制,以便于无人机继续完成高精度自动巡检任务,通过巡检质量判定模块及时调整巡航巡检的路线提高巡检质量。
附图说明
17.图1为本发明实施例基于卫星定位的高精度巡航无人机的结构示意图。
18.图2为本发明实施例选择方法的流程图。
19.图3为本发明实施例线路优化方法的流程图。
实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
21.应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
22.需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
23.此外,术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
24.如图1所示,本发明实施例的基于卫星定位的高精度巡航无人机,包括巡航无人机本体。巡检无人机本体内设飞行控制系统。巡检无人机本体外设有巡检数据收集装置。巡航无人机还包括网络管理模块和自动巡检模块。自动巡检模块包括数据采集模块、自动巡检
管理模块、巡检结果接收模块、巡检质量判定模块。
25.网络管理模块包括报文收发模块、网络测速模块、卫星定位模块和选择模块。报文收发模块用于通过报文与地面站互相传输信息,并能够将地面站获取到的控制信息传送至飞行控制系统。网络测速模块用于测试报文收发模块报文收发的速率。选择模块用于执行预设的选择方法。卫星定位模块用于通过发送接收卫星信号获取无人机当前的位置信息。网络管理模块还包括报文翻译模块和定位校准模块。报文翻译模块用于将报文信息翻译为飞行控制系统所能识别的控制信息。定位校准模块在下述选择方法的步骤(2)后还包括以下步骤:定位校准模块获取位置数据与卫星定位模块获取的位置信息进行对比;若相差过大以位置数据为准并对卫星定位模块进行校准。
26.如图2所示,选择模块执行的选择方法包括以下步骤:(1)设定报文速率阈值;设定自动巡检临界时间;(2)网络测速模块测试报文收发模块报文收发的速率;(3)对比报文速率阈值和报文收发的速率;若报文收发的速率超出报文速率阈值,则控制报文收发模块通过报文与地面站互相传输信息,并将地面站获取到的控制信息传送至飞行控制系统;若报文收发的速率不超出报文速率阈值,则控制卫星定位模块获取无人机当前的位置信息并使用自动巡检模块;使用自动巡检模块超过临界时间,从步骤(2)开始重新顺序执行。
27.数据采集模块用于采集无人机的飞行数据和飞行环境数据。飞行数据包括时间、位置数据、运行数据。位置数据包括无人机本体的经度、纬度、地理高度。运行数据包括东向、北向、天向三个方向的地速。飞行环境数据包括风向数据、降雨量、温湿度、光亮强度、悬浮颗粒物含量、红外线强度、噪声。
28.自动巡检管理模块包括巡检任务模块、巡检线路模块、飞行参数模块、巡检路线优化模块;所述巡检任务模块用于存储巡检任务表。巡检任务表包括若干个巡检任务;能对巡检任务表进行增删改查。巡检任务包括巡检任务id、巡检任务名称、巡检任务类型、巡检任务区域。巡检线路模块用于存储巡检线路。飞行参数模块用于设定和修改飞行参数;所述巡检线路与巡检任务关联。巡检线路为飞行参数、位置数据、飞行环境数据的集合。飞行参数包括时间、姿态信息、航向信息以及空速数据。巡检路线优化模块用于接收飞行参数策略模块获得的飞行参数并根据线路优化方法对飞行控制系统进行调整及对应的巡检路线进行调整。
29.如图3所示,线路优化方法包括以下步骤:设定飞行偏离线路范围;所述飞行偏离线路范围为设定的无人机飞行航线的位置信息与巡检路线的位置数据的合理偏差的范围;设定飞行参数偏离范围;所述飞行参数偏离范围为设定的无人机飞行状态的飞行参数与巡检路线的飞行参数的合理偏差的范围;设置若干个可调范围、调整线路、调整飞行参数;可调范围与调整线路关联;调整飞行参数与调整线路关联;所述可调范围为可接受该关键点位置重新巡检的位置范围;调整线路指在原巡检航线基础上重新巡检后恢复巡检航线的巡检路线;调整飞行参数为进行调整线路所需的飞行参数的集合;
判断通过卫星定位模块获取的位置信息与巡检路线的位置数据的偏差是否处于飞行偏离线路范围,并判断通过飞行控制器获得的飞行参数与巡检路线的飞行参数的偏差是否处于飞行参数偏离范围;不处于飞行偏离线路范围和/或不处于飞行参数偏离范围,则向飞行控制系统发送偏离信号使飞行控制系统进行调整;处于飞行偏离线路范围的同时处于飞行参数偏离范围,则进行下一步;接收飞行参数策略模块的信息;若获取到开始的位置数据、结束的位置数据及开始至结束过程中所有飞行参数的集合;遍历该巡检路线剩余部分中是否存在位置数据在可调范围;若存在则将调整线路、调整飞行参数输入至飞行控制系统修改当前无人机飞行航线;依据开始的位置数据、结束的位置数据及开始至结束过程中所有飞行参数的集合和飞行环境数据输出至飞行参数模块修改对应的巡检路线的飞行参数。
30.巡检结果接收模块包括判定点设定模块、结果接收模块、结果处理模块、结果输出模块;所述判定点设定模块用于设定关键点位置。关键点位置为巡检路线中的指定能够判定巡检结果质量的所有位置数据。结果接收模块用于在无人机到达关键点位置时向巡检数据收集装置获取巡检数据。结果处理模块用于将巡检数据进行数据处理后输送至结果输出模块。结果输出模块用于将巡检数据和飞行环境数据输出至巡检质量判定模块。数据处理为建立清洗规则,并根据清洗规则对巡检数据进行数据清洗;巡检质量判定模块包括整体质量打分模块、缺陷判断模块、分块缺陷捕捉模块、飞行参数策略模块。
31.整体质量打分模块包括神经网络模型。神经网络模型用于输入巡检数据,输出整体质量分数。神经网络模型的建设方法为:设定神经网络模型的训练样本集为根据专家依据无人机巡检经验进行整体质量分数的划分后,采集若干个对应整体质量分数的巡检数据;以巡检数据作为输入,以整体质量分数为输出训练神经网络模型。整体质量分数为专家对巡检数据依据实际需要对巡检质量进行打分获得的分数。
32.缺陷判断模块用于设定并存储分数阈值,若分数低于分数阈值则运行分块缺陷捕捉模块。
33.分块缺陷捕捉模块包括分割模块、缺陷捕捉模块。分割模块用于依据分割方法将巡检数据进行分割后按照指定固定顺序编号并将分割后的巡检数据和编号作为分割结果发送至缺陷捕捉模块。分割方法包括以下步骤:设定判定目标、以判定目标中心为基准形成的判定边界和判定边界内的分割框架,去除判定边界以外的所有巡检数据,依据分割框架将巡检数据进行分割。缺陷捕捉模块用于将分割结果依次进行缺陷分析获取所有编号的缺陷类型。
34.飞行参数策略模块用于存储飞行参数策略并依据缺陷类型和飞行环境数据结合飞行参数策略获得需要调整的开始位置数据、结束位置数据及对应巡检路线的开始位置数据至结束位置数据中所有飞行参数的集合。开始位置数据指能够获得该关键点位置的高质量巡检结果需要调整巡检线路开始的位置数据;所述结束位置数据指能够获得该关键点位置的高质量巡检结果需要调整巡检线路结束的位置数据。
35.飞行参数策略包括以下步骤:设定飞机参数对照表;所述飞机参数对照表包括缺陷类型、飞行环境类型和飞行参数调整函数;所述飞行环境类型为专家依据飞行环境影响
巡检路线和巡检结果质量对飞行环境数据划分获得的飞行环境类型;所述飞行参数调整函数为依据缺陷类型、飞行环境类型建立的函数,该函数能够通过代入指定的飞行环境数据、巡检路线中的飞行参数,获得需要调整的开始位置数据、结束位置数据及对应巡检路线的开始位置数据至结束位置数据中所有飞行参数的集合;遍历缺陷类型和飞行环境类型找到对应的飞行参数调整函数;依据飞行参数调整函数将所需的飞行环境数据、巡检路线中的飞行参数调用并代入,获得需要调整的开始位置数据、结束位置数据及对应巡检路线的开始位置数据至结束位置数据中所有飞行参数的集合。
36.缺陷分析获取所有编号的缺陷类型,具体包括以下步骤:设定缺陷类型,所述缺陷类型为巡检数据与分割目标对比存在缺陷而设定的若干个类型;依据编号预存分割目标;将对应编号的巡检数据与分割目标进行对比,分别进行目标存在分析、目标大小分析、目标清晰度等级分析、目标偏离方向分析;所述目标存在分析为判断巡检数据是否存在分割目标后获得缺陷类型;所述目标大小分析为判断巡检数据中分割目标的大小后获得缺陷类型;所述目标清晰度等级分析为判断巡检数据中分割目标的清晰程度后获得缺陷类型;所述目标偏离方向分析为判断巡检数据中分割目标的偏离程度后获得缺陷类型。
37.上述实施例是示范性的,而非限制性的,故在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明的技术方案均囊括在本发明内。
技术特征:
1.基于卫星定位的高精度巡航无人机,包括巡航无人机本体;所述巡检无人机本体内设飞行控制系统;所述巡检无人机本体外设有巡检数据收集装置;其特征在于:还包括网络管理模块和自动巡检模块;所述自动巡检模块包括数据采集模块、自动巡检管理模块、巡检结果接收模块、巡检质量判定模块;所述网络管理模块包括报文收发模块、网络测速模块、卫星定位模块和选择模块;所述报文收发模块用于通过报文与地面站互相传输信息,并能够将地面站获取到的控制信息传送至飞行控制系统;所述网络测速模块用于测试报文收发模块报文收发的速率;所述选择模块用于执行预设的选择方法;所述卫星定位模块用于通过发送接收卫星信号获取无人机当前的位置信息;所述数据采集模块用于采集无人机的飞行数据和飞行环境数据;所述飞行数据包括时间、位置数据、运行数据;所述位置数据包括无人机本体的经度、纬度、地理高度;所述运行数据包括东向、北向、天向三个方向的地速;所述自动巡检管理模块包括巡检任务模块、巡检线路模块、飞行参数模块、巡检路线优化模块;所述巡检任务模块用于存储巡检任务表;所述巡检任务表包括若干个巡检任务;能对巡检任务表进行增删改查;所述巡检线路模块用于存储巡检线路;所述飞行参数模块用于设定和修改飞行参数;所述巡检线路与巡检任务关联;所述巡检线路为飞行参数、位置数据、飞行环境数据的集合;所述飞行参数包括时间、姿态信息、航向信息以及空速数据;所述巡检路线优化模块用于接收飞行参数策略模块获得的飞行参数并根据线路优化方法对飞行控制系统进行调整及对应的巡检路线进行调整;所述巡检结果接收模块包括判定点设定模块、结果接收模块、结果处理模块、结果输出模块;所述判定点设定模块用于设定关键点位置;所述关键点位置为巡检路线中的指定能够判定巡检结果质量的所有位置数据;所述结果接收模块用于在无人机到达关键点位置时向巡检数据收集装置获取巡检数据;所述结果处理模块用于将巡检数据进行数据处理后输送至结果输出模块;所述结果输出模块用于将巡检数据和飞行环境数据输出至巡检质量判定模块;所述数据处理为建立清洗规则,并根据清洗规则对巡检数据进行数据清洗;所述巡检质量判定模块包括整体质量打分模块、缺陷判断模块、分块缺陷捕捉模块、飞行参数策略模块;所述整体质量打分模块包括神经网络模型;所述神经网络模型用于输入巡检数据,输出整体质量分数;所述整体质量分数为专家对巡检数据依据实际需要对巡检质量进行打分获得的分数;所述缺陷判断模块用于设定并存储分数阈值,若分数低于分数阈值则运行分块缺陷捕捉模块;所述分块缺陷捕捉模块包括分割模块、缺陷捕捉模块;所述分割模块用于依据分割方法将巡检数据进行分割后按照指定固定顺序编号并将分割后的巡检数据和编号作为分割结果发送至缺陷捕捉模块;所述分割方法包括以下步骤:设定判定目标、以判定目标中心为基准形成的判定边界和判定边界内的分割框架,去除判定边界以外的所有巡检数据,依据分割框架将巡检数据进行分割;所述缺陷捕捉模块用于将分割结果依次进行缺陷分析获取所有编号的缺陷类型;所述飞行参数策略模块用于存储飞行参数策略并依据缺陷类型和飞行环境数据结合飞行参数策略获得需要调整的开始位置数据、结束位置数据及对应巡检路线的开始位置数据至结束位置数据中所有飞行参数的集合;所述开始位置数据指能够获得该关键点位置的高质量巡检结果需要调整巡检线路开始的位置数据;所述结束位置数据指能够获得该关键点位置的高质量巡检结果需要调整巡检线路
结束的位置数据。2.根据权利要求1所述的基于卫星定位的高精度巡航无人机,其特征在于:所述网络管理模块还包括报文翻译模块;所述报文翻译模块用于将报文信息翻译为飞行控制系统所能识别的控制信息。3.根据权利要求1所述的基于卫星定位的高精度巡航无人机,其特征在于:所述选择方法包括以下步骤:(1)设定报文速率阈值;设定自动巡检临界时间;(2)网络测速模块测试报文收发模块报文收发的速率;(3)对比报文速率阈值和报文收发的速率;若报文收发的速率超出报文速率阈值,则控制报文收发模块通过报文与地面站互相传输信息,并将地面站获取到的控制信息传送至飞行控制系统;若报文收发的速率不超出报文速率阈值,则控制卫星定位模块获取无人机当前的位置信息并使用自动巡检模块;使用自动巡检模块超过临界时间,从步骤(2)开始重新顺序执行。4.根据权利要求1所述的基于卫星定位的高精度巡航无人机,其特征在于:所述网络管理模块还包括定位校准模块;所述选择方法的步骤(2)后还包括以下步骤:定位校准模块获取位置数据与卫星定位模块获取的位置信息进行对比;若相差过大以位置数据为准并对卫星定位模块进行校准。5.根据权利要求1所述的基于卫星定位的高精度巡航无人机,其特征在于:所述线路优化方法包括以下步骤:设定飞行偏离线路范围;所述飞行偏离线路范围为设定的无人机飞行航线的位置信息与巡检路线的位置数据的合理偏差的范围;设定飞行参数偏离范围;所述飞行参数偏离范围为设定的无人机飞行状态的飞行参数与巡检路线的飞行参数的合理偏差的范围;设置若干个可调范围、调整线路、调整飞行参数;可调范围与调整线路关联;调整飞行参数与调整线路关联;所述可调范围为可接受该关键点位置重新巡检的位置范围;调整线路指在原巡检航线基础上重新巡检后恢复巡检航线的巡检路线;调整飞行参数为进行调整线路所需的飞行参数的集合;判断通过卫星定位模块获取的位置信息与巡检路线的位置数据的偏差是否处于飞行偏离线路范围,并判断通过飞行控制器获得的飞行参数与巡检路线的飞行参数的偏差是否处于飞行参数偏离范围;不处于飞行偏离线路范围和/或不处于飞行参数偏离范围,则向飞行控制系统发送偏离信号使飞行控制系统进行调整;处于飞行偏离线路范围的同时处于飞行参数偏离范围,则进行下一步;接收飞行参数策略模块的信息;若获取到开始的位置数据、结束的位置数据及开始至结束过程中所有飞行参数的集合;遍历该巡检路线剩余部分中是否存在位置数据在可调范围;若存在则将调整线路、调整飞行参数输入至飞行控制系统修改当前无人机飞行航线;依据开始的位置数据、结束的位置数据及开始至结束过程中所有飞行参数的集合和飞行环境数据输出至飞行参数模块修改对应的巡检路线的飞行参数。6.根据权利要求1所述的基于卫星定位的高精度巡航无人机,其特征在于:所述巡检任
务包括巡检任务id、巡检任务名称、巡检任务类型、巡检任务区域。7.根据权利要求1所述的基于卫星定位的高精度巡航无人机,其特征在于:所述飞行环境数据包括风向数据、降雨量、温湿度、光亮强度、悬浮颗粒物含量、红外线强度、噪声。8.根据权利要求1所述的基于卫星定位的高精度巡航无人机,其特征在于:所述神经网络模型的建设方法为:设定神经网络模型的训练样本集为根据专家依据无人机巡检经验进行整体质量分数的划分后,采集若干个对应整体质量分数的巡检数据;以巡检数据作为输入,以整体质量分数为输出训练神经网络模型。9.根据权利要求1所述的基于卫星定位的高精度巡航无人机,其特征在于:缺陷分析获取所有编号的缺陷类型,具体包括以下步骤:设定缺陷类型,所述缺陷类型为巡检数据与分割目标对比存在缺陷而设定的若干个类型;依据编号预存分割目标;将对应编号的巡检数据与分割目标进行对比,分别进行目标存在分析、目标大小分析、目标清晰度等级分析、目标偏离方向分析;所述目标存在分析为判断巡检数据是否存在分割目标后获得缺陷类型;所述目标大小分析为判断巡检数据中分割目标的大小后获得缺陷类型;所述目标清晰度等级分析为判断巡检数据中分割目标的清晰程度后获得缺陷类型;所述目标偏离方向分析为判断巡检数据中分割目标的偏离程度后获得缺陷类型。10.根据权利要求1所述的基于卫星定位的高精度巡航无人机,其特征在于:所述飞行参数策略包括以下步骤:设定飞机参数对照表;所述飞机参数对照表包括缺陷类型、飞行环境类型和飞行参数调整函数;所述飞行环境类型为专家依据飞行环境影响巡检路线和巡检结果质量对飞行环境数据划分获得的飞行环境类型;所述飞行参数调整函数为依据缺陷类型、飞行环境类型建立的函数,该函数能够通过代入指定的飞行环境数据、巡检路线中的飞行参数,获得需要调整的开始位置数据、结束位置数据及对应巡检路线的开始位置数据至结束位置数据中所有飞行参数的集合;遍历缺陷类型和飞行环境类型找到对应的飞行参数调整函数;依据飞行参数调整函数将所需的飞行环境数据、巡检路线中的飞行参数调用并代入,获得需要调整的开始位置数据、结束位置数据及对应巡检路线的开始位置数据至结束位置数据中所有飞行参数的集合。
技术总结
本发明基于卫星定位的高精度巡航无人机,包括巡航无人机本体;所述巡检无人机本体内设飞行控制系统;所述巡检无人机本体外设有巡检数据收集装置;还包括网络管理模块和自动巡检模块;所述自动巡检模块包括数据采集模块、自动巡检管理模块、巡检结果接收模块、巡检质量判定模块;所述巡检结果接收模块包括判定点设定模块、结果接收模块、结果处理模块、结果输出模块;所述巡检质量判定模块包括整体质量打分模块、缺陷判断模块、分块缺陷捕捉模块、飞行参数策略模块。本发明能够无网络信号覆盖地区实现通信以便于无人机继续完成自动巡航巡检任务,并能够通过及时调整巡航巡检的路线提高巡检质量。检质量。检质量。
技术研发人员:张凡 林典润 田宏亮 张培东 莫东生
受保护的技术使用者:广州中科智云科技有限公司
技术研发日:2023.06.29
技术公布日:2023/10/15
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