防止无人巡检直升机误撞输电线路的辅助控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及无人直升机巡航技术领域，公开了一种防止无人巡检直升机误撞输电线路的辅助控制装置，其包括底座和设于所述底座内的FPGA最小系统，分别与所述FPGA最小系统相连的扫描模块、舵机通讯接口、RF发射模块、加速度计、陀螺仪以及磁传感器。本实用新型专利技术结构简单，能够在不大幅度改变现有GPS导航无人巡检直升机设计的基础上，辅助无人巡检直升机高精度地避免误撞输电线路和杆塔。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及无人直升机巡航
，公开了一种防止无人巡检直升机误撞输电线路的辅助控制装置，其包括底座和设于所述底座内的FPGA最小系统，分别与所述FPGA最小系统相连的扫描模块、舵机通讯接口、RF发射模块、加速度计、陀螺仪以及磁传感器。本技术结构简单，能够在不大幅度改变现有GPS导航无人巡检直升机设计的基础上，辅助无人巡检直升机高精度地避免误撞输电线路和杆塔。【专利说明】防止无人巡检直升机误撞输电线路的辅助控制装置
本技术涉及无人直升机巡航
，特别是涉及一种防止无人巡检直升机误撞输电线路的辅助控制装置。
技术介绍
随着电网的日益扩大，巡检的工作量也日益加大，无人直升机作为无人机的一种，可以被应用在输电线路巡检中，以提高巡检的效率，无人直升机巡检输电线路是一个较为精细的工作。然而，大多数情况下，无人直升机多使用全球定位系统(GPS)进行导航定位，少量无人直升机采用惯性导航系统进行辅助定位。GPS的估计精度直接取决于参与定位的卫星数量以及接收设备接收信号的质量与电台的影响。此外，输电线路的电磁干扰或相邻设备的信道堵塞都可能导致位置估计的不可靠，而这些问题又是普遍存在且难以解决的，在无法使用或获得有效GPS信号的时候，无人直升机的导航系统只能依靠惯性导航系统，而高精度的惯性导航系统依靠于高精度的传感器，这一方面增加了成本，另一方面增加了无人直升机的载荷。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本技术要解决的技术问题是如何避免输电线路的电磁干扰或相邻设备的信道堵塞对无人巡检直升机GPS位置估计的影响，以能够辅助巡检输电线路的无人巡检直升机高精度地避免误撞输电线路和杆塔。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本技术提供一种防止无人巡检直升机误撞输电线路的辅助控制装置，包括底座和设于所述底座内的FPGA最小系统，和分别与所述FPGA最小系统相连的扫描模块、舵机通讯接口、RF发射模块、加速度计、陀螺仪以及磁传感器，所述FPGA最小系统用于该辅助控制装置的程序控制、数据存储和数据处理；所述扫描模块，用于扫描输电线路及杆塔，并测量无人巡检直升机与输电线路及杆塔的距离；所述舵机通讯接口，用于整个辅助控制装置与无人巡检直升机的舵机通信；所述RF发射模块，用于为无人巡检直升机作导航，在所述无人巡检直升机即将发生与输电线路或杆塔相撞情形下，发送危险警告信息；所述加速度计，用于测量该辅助控制装置目前的飞行速度；所述陀螺仪，用于测量该辅助控制装置目前的飞行角度；所述磁传感器，用于修正该辅助控制装置收到的输电线路电磁干扰信息，为所述无人巡检直升机的舵机提供精确的控制信息。其中，所述底座的底面上设有用于与无人巡检直升机的底部连接的锁扣。进一步地，所述扫描模块为雷达扫描模块。进一步地,所述加速度计为三轴加速度计。进一步地，所述陀螺仪为三轴陀螺仪。进一步地，所述磁传感器为三轴磁传感器。进一步地，其还包括与所述FPGA最小系统连接的显示屏。进一步地，所述显示屏为触摸显示屏。(三)有益效果与现有技术相比，本技术具有以下优点:本技术提供的一种防止无人巡检直升机误撞输电线路的辅助控制装置，包括FPGA最小系统以及与所述FPGA最小系统相连的扫描模块、舵机通讯接口、RF发射模块、力口速度计、陀螺仪以及磁传感器，通过各模块与FPGA最小系统的配合使用，可以为无人巡检直升机提供多种精确、可靠的测量参数，能够辅助无人巡检直升机高精度地避免误撞输电线路和杆塔。【专利附图】【附图说明】图1为本技术一种防止无人巡检直升机误撞输电线路的辅助控制装置的结构示意图。图中:1:FPGA最小系统；2:扫描模块；3:舵机通讯接口 ；4:RF发射模块；5:加速度计；6:陀螺仪；7:磁传感器；8:显示屏；9:底座。【具体实施方式】下面结合附图和实施例，对本技术的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。如图1所示，为本技术提供的一种防止无人巡检直升机误撞输电线路的辅助控制装置的实施例，其包括底座9和设于所述底座9内的FPGA最小系统1，和分别与所述FPGA最小系统I相连的扫描模块2、舵机通讯接口 3、RF发射模块4、加速度计5、陀螺仪6以及磁传感器7。所述的FPGA最小系统I是可以使FPGA (Field 一 Programmable GateArray)，即现场可编程门阵列正常工作的最简单的系统，其外围电路尽量最少，只包括FPGA必要的控制电路，一般情况下，所述的FPGA最小系统I主要包括:FPGA芯片、下载电路、夕卜部时钟、复位电路和电源。所述FPGA最小系统I主要用于该辅助控制装置的程序控制、数据存储和数据处理。所述扫描模块2优选为雷达扫描模块，用于扫描输电线路及杆塔，并测量无人巡检直升机与输电线路及杆塔的距离；所述舵机通讯接口 3，用于整个辅助控制装置与无人巡检直升机的舵机通信，当FPGA最小系统I计算出当前航线即将发生无人巡检直升机与输电线路或杆塔相撞时，及时给无人巡检直升机的舵机悬停、返航、上升或下降等调整航线信息，并通过所述舵机通讯接口 3为该辅助控制装置整体提供电能；所述RF发射模块4，用于向进入该辅助控制装置有效范围内的无人巡检直升机发送该辅助控制装置所在杆塔观察点的地理定位信息、对地相对高度等参数信息，为无人巡检直升机作导航，接受地面调试控制台的装置调整和参数修正等指令设置信息，在无人巡检直升机即将发生与输电线路或杆塔相撞情形下，向地面调试控制台发送危险警告信息；所述加速度计5，优选为三轴加速度计，用于测量该辅助控制装置目前的飞行速度；所述陀螺仪6，优选为三轴陀螺仪，用于测量该辅助控制装置目前飞行角度；所述磁传感器7，优选为三轴磁传感器，可测量X、y、z轴的磁场分量，用于修正该辅助控制装置收到的输电线路电磁干扰信息，为所述无人巡检直升机的舵机提供精确的控制信息，并经过所述FPGA最小系统I处理三轴加速度计和三轴陀螺仪的信息后，得出无人巡检直升机当前位置信息，以便于能够辅助所述无人巡检直升机高精度地避免误撞输电线路和杆塔。所述底座9的底面上设有用于与无人直升机的底部连接的锁扣。以便在使用时，该辅助控制装置能够安装在无人巡检直升机的底部。该辅助控制装置还包括与所述FPGA最小系统I连接的显示屏8，进一步地，所述显示屏为触摸显示屏，所述触摸显示屏用于该辅助控制装置在安装无人巡检直升机时，为该辅助控制装置设置精确的无人巡检直升机舵机、载重等参数信息。本技术结构简单，能够在不大幅度改变现有GPS导航无人巡检直升机设计的基础上，辅助无人巡检直升机高精度地避免误撞输电线路和杆塔。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。【权利要求】1.一种防止无人巡检直升机误撞输电线路的辅助控制装置，其特征在于，包括底座和设于所述底座内的FPGA最小系统，和分别与所述FPGA最小系统相连的扫描模块、舵机通讯接口、RF发射模块、加速度计、陀螺仪以及磁传感器，所述FPGA最小系统用于该辅助控制装置的程序控制、数据存储和数据处理； 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防止无人巡检直升机误撞输电线路的辅助控制装置，其特征在于，包括底座和设于所述底座内的FPGA最小系统，和分别与所述FPGA最小系统相连的扫描模块、舵机通讯接口、RF发射模块、加速度计、陀螺仪以及磁传感器，所述FPGA最小系统用于该辅助控制装置的程序控制、数据存储和数据处理；所述扫描模块，用于扫描输电线路及杆塔，并测量无人巡检直升机与输电线路及杆塔的距离；所述舵机通讯接口，用于整个辅助控制装置与无人巡检直升机的舵机通信；所述RF发射模块，用于为无人巡检直升机作导航，在所述无人巡检直升机即将发生与输电线路或杆塔相撞情形下，发送危险警告信息；所述加速度计，用于测量该辅助控制装置目前的飞行速度；所述陀螺仪，用于测量该辅助控制装置目前的飞行角度；所述磁传感器，用于修正该辅助控制装置收到的输电线路电磁干扰信息，为所述无人巡检直升机的舵机提供精确的控制信息。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郝祎，张翔，赵鹏，高彤，王一婧，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网山西省电力公司太原供电公司，
类型：新型
国别省市：北京;11