直升机导航系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种直升机导航系统，用以提升直升机在山区电力线路巡视时的定位能力，同时可以在长时间丢失卫星定位信号的情况下准确定位导航，且该系统造价低廉，易于推广，该系统包括：控制电路，分别与控制电路连接的卫星定位装置、射频读卡器及显示器；其中：卫星定位装置用于对直升机进行卫星信号定位，将定位信息发送至控制电路；射频读卡器用于读取射频范围内杆塔上射频卡预存的杆塔位置信息，将杆塔位置信息发送至控制电路；所述控制电路用于根据定位信息和杆塔位置信息控制显示器显示直升机所处位置；所述显示器用于显示直升机所处位置。

Helicopter navigation system

The utility model provides a helicopter navigation system, which is used to enhance the positioning ability of the helicopter during the patrol of power lines in mountainous areas, and can accurately locate and navigate when the satellite positioning signal is lost for a long time. The system has low cost and is easy to be popularized. The system comprises a control circuit, which separately controls the electricity. The satellite positioning device, the radio frequency reader and the display are connected by the circuit. The satellite positioning device is used to locate the satellite signal of the helicopter and transmit the positioning information to the control circuit. The radio frequency reader is used to read the tower position information stored by the radio frequency card on the tower within the radio frequency range and transmit the tower position information to the control. The control circuit is used to control the display to display the position of the helicopter according to the location information and the tower position information, and the display is used to display the position of the helicopter.

【技术实现步骤摘要】
直升机导航系统
本技术涉及电力线路巡视导航领域，特别是涉及一种直升机导航系统。
技术介绍
输电线路作为电网的重要组成部分，由于距离长、地域广，受自然环境和人为因素影响较多，因此其运行维护工作存在许多困难，直升机航空电力巡视成为不可或缺的电力线路巡视手段。在高海拔无人区的输电线路精细化巡视时，容易受到地形起伏变化和输电线路走势的影响。现有技术在进行输电线路的精细化巡视时，一般采用基于GPS(全球定位系统)和不需要外部信号的INS(惯性导航系统)相结合的导航方式，在GPS信号良好的情况下，利用GPS导航装置实现直升机的定位与导航；当GPS信号弱或者信号丢失时，则利用INS实现惯性导航：直升机巡视过程中，以输电线路和输电塔杆为中心，计算出规定安全距离下的缓冲区，为直升机飞行提供安全保障。基于GPS和INS相结合的导航装置无法解决直升机在山区复杂地形巡视时长时间丢失GPS信号的问题；而且INS的成本过于高昂，不利于在低成本航空器上大规模推广。
技术实现思路
本技术实施例提供了一种直升机导航系统，用以提升直升机在山区电力线路巡视时的定位能力，可以在长时间丢失卫星定位信号的情况下准确确定位置，该系统包括：控制电路，分别与控制电路连接的卫星定位装置、射频读卡器及显示器；其中：卫星定位装置用于对直升机进行卫星信号定位，将定位信息发送至控制电路；射频读卡器用于读取射频范围内杆塔上射频卡预存的杆塔位置信息，将杆塔位置信息发送至控制电路；所述控制电路用于根据定位信息和杆塔位置信息控制显示器显示直升机所处位置；所述显示器用于显示直升机所处位置。一个实施例中，还包括与控制电路连接的激光传感器，激光传感器用于确定直升机的距离信息，将距离信息发送给控制电路；控制电路还用于控制显示器显示直升机的距离信息；距离信息包括：直升机与杆塔的相对距离，和/或，直升机与地面的相对距离。一个实施例中，还包括与控制电路连接的报警装置；控制电路还用于在直升机偏离航道时控制报警装置进行报警。一个实施例中，还包括与控制电路连接的海拔测量装置，海拔测量装置用于测量直升机的海拔高度，将直升机的海拔高度发送给控制电路；控制电路还用于控制显示器显示直升机的海拔高度。一个实施例中，还包括与控制电路连接的输入设备，输入设备用于供用户输入控制信息，将控制信息发送给控制电路；控制电路还用于根据控制信息控制显示器显示相应的内容。一个实施例中，输入设备与显示器为同一设备，显示器为触控显示器。一个实施例中，控制电路为单片机。一个实施例中，卫星定位装置为差分GPS装置。一个实施例中，显示器为液晶屏幕。一个实施例中，射频读卡器设置于直升机底部。本技术实施例提供的直升机导航系统，将卫星定位装置与射频读卡器相结合，首先利用卫星定位装置进行定位，随后利用射频读卡器读取射频卡内的杆塔位置信息进行辅助定位，即使在山区电线线路巡视时地形条件复杂，卫星信号丢失的情况下，也可以根据射频卡内存储的杆塔位置信息确定直升机的位置。且本技术实施例的直升机导航装置造价低廉，便于在低成本航空器上大规模推广使用。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：图1是本技术一种直升机导航系统的结构示意图；图2是本技术直升机导航系统的导航原理图；图3是本技术中激光传感器的结构示意图；图4是本技术中报警装置的结构示意图；图5是本技术中海拔测量装置的结构示意图；图6是本技术中输入设备的结构示意图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本技术实施例做进一步详细说明。在此，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，但并不作为对本技术的限定。专利技术人在实现本技术的过程中，考虑到基于GPS和INS相结合的导航装置无法解决直升机在山区复杂地形巡视时长时间丢失GPS信号的问题；在长时间丢失GPS信号后，由INS进行惯性导航，但INS计算与实际飞行存在一定误差，当误差积累到一定程度后，直升机的定位会出现较大偏差，偏离航道。另外，INS的成本过于高昂，不利于在低成本航空器上大规模推广。基于上述原因，如图1、图2所示，本技术实施例提供了一种直升机导航系统，用以提升直升机在山区电力线路巡视时的定位能力，可以在长时间丢失卫星定位信号的情况下准确确定位置，该系统包括：控制电路103，分别与控制电路104连接的卫星定位装置101、射频读卡器102及显示器104；其中：卫星定位装置101用于对直升机进行卫星信号定位，将定位信息发送至控制电路103；射频读卡器102用于读取射频范围内杆塔200上射频卡201预存的杆塔位置信息，将杆塔位置信息发送至控制电路103；所述控制电路103用于根据定位信息和杆塔位置信息控制显示器104显示直升机所处位置；所述显示器104用于显示直升机所处位置。本技术实施例中直升机导航系统的工作原理为：首先通过卫星定位装置101进行卫星定位，将定位信息发送至控制电路103，随后设置于直升机的射频读卡器102在直升机飞行过程中可以实时读取设置于杆塔200的射频卡201，将射频卡201内的杆塔位置信息发送至控制电路103。控制电路103在收到定位信息后根据位置信息确定直升机位置，并根据杆塔位置信息对位置进行修订，提高卫星定位的精确度，在长时间卫星信号丢失的情况下，也可以直接通过杆塔位置信息确定直升机的位置。最终，控制电路103将直升机所处位置显示器104予以显示。实施中，显示器104可以显示三维地形、高程剖面和简要三维空间图三种显示空间，三种显示空间通过地理坐标系建立统一基准，实现联动显示。在操作时，还可以根据需要，合理调配三种显示空间的显示资源。显示器104在显示时：三维地形图负责显示全要素信息，包括直升机位置和线路环境信息；高程剖面图负责显示输电线路及其中心线、输电线路左右缓冲区边线的高程变化，其中，缓冲区可以为输电线路左右50米，同时高程剖面图还可以显示直升机高程预警信息，当直升机飞行高度低于预设的阈值时，高程剖面图以亮色显示进行报警；简要三维空间图以点和线的形式显示飞行路线、杆塔、直升机位置及缓冲区左右边线的高程曲线，当直升机进入缓冲区时，其标识符颜色改变，并发出报警信号；飞行中，简要三维空间图始终以飞行方向为第一视角。一个实施例中，射频读卡器102的设置可以有多种实施方式。例如，射频读卡器102可以设置于直升机底部；进一步的，如图2所示，可以设置于底部起落架处，便于信号的发射；射频卡201可以设置于每一杆塔200顶部垂直于线路走向外侧的横担部位，直升机在飞临杆塔200顶部时，读取射频范围内射频卡201存储的杆塔位置信息，杆塔位置信息可以包括杆塔200的具体位置及杆塔200所需巡检的项目。一个实施例中，直升机导航系统还可以测量直升机与杆塔200的相对距离，和/或，直升机与地面的相对距离。测量直升机与杆塔200的相对距离，和/或，直升机与地面的相对距离可以有多种实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直升机导航系统，其特征在于，包括，控制电路(103)，分别与控制电路(103)连接的卫星定位装置(101)、射频读卡器(102)及显示器(104)；其中：卫星定位装置(101)用于对直升机进行卫星信号定位，将定位信息发送至控制电路(103)；射频读卡器(102)用于读取射频范围内杆塔上射频卡预存的杆塔位置信息，将杆塔位置信息发送至控制电路(103)；所述控制电路(103)用于根据定位信息和杆塔位置信息控制显示器(104)显示直升机所处位置；所述显示器(104)用于显示直升机所处位置。

【技术特征摘要】
1.一种直升机导航系统，其特征在于，包括，控制电路(103)，分别与控制电路(103)连接的卫星定位装置(101)、射频读卡器(102)及显示器(104)；其中：卫星定位装置(101)用于对直升机进行卫星信号定位，将定位信息发送至控制电路(103)；射频读卡器(102)用于读取射频范围内杆塔上射频卡预存的杆塔位置信息，将杆塔位置信息发送至控制电路(103)；所述控制电路(103)用于根据定位信息和杆塔位置信息控制显示器(104)显示直升机所处位置；所述显示器(104)用于显示直升机所处位置。2.如权利要求1所述的直升机导航系统，其特征在于，还包括与控制电路(103)连接的激光传感器(105)，激光传感器(105)用于确定直升机的距离信息，将距离信息发送给控制电路(103)；控制电路(103)还用于控制显示器(104)显示直升机的距离信息；距离信息包括：直升机与杆塔的相对距离，和/或，直升机与地面的相对距离。3.如权利要求1所述的直升机导航系统，其特征在于，还包括与控制电路(103)连接的报警装置(106)；控制电路(103)还用于在直升机偏离航道时控制报警装置(106)进行报警...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟小前，吴建军，李磊，方平凯，杨金刚，王弋，孙怀木，王浩淼，匡毅，熊玮，
申请(专利权)人：国网通用航空有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11