一种精准引导补能平台下的无人机充电引导方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种精准引导补能平台下的无人机充电引导方法及装置，所述方法包括：系统主站读取无人机的当前电量及当前位置信息，判断无人机的当前电量是否低于预设电量；若是，系统主站基于无人机的当前位置信息，发送充电控制指令至无人机临近的精准引导补能平台；精准引导补能平台基于接收到的充电控制指令，与无人机建立通信并获取与无人机的相对距离；在与无人机的相对距离处于第一预设范围内时，精准引导补能平台采用超宽带技术引导无人机靠近；在与无人机的相对距离处于第二预设范围内时，精准引导补能平台采用近程动态电磁定位技术引导无人机精准降落；精准引导补能平台对降落后的无人机充电。所述方法保障无人机一次性完成巡检工作。

A charging guidance method and device of UAV Based on precise guidance and energy compensation platform

【技术实现步骤摘要】
一种精准引导补能平台下的无人机充电引导方法及装置
本专利技术涉及无人机
，尤其涉及一种精准引导补能平台下的无人机充电引导方法及装置。
技术介绍
随着科学技术的发展与民用无人机技术的广泛应用，对于在输电线路的巡检工作已经逐步实现自动化、信息化和智能化。目前，使用无人机代替电力工作人员进行相关工作已经成为快速巡检与智能巡检的首要选择，并且在实际应用中发挥出了人工巡检不具有的经济性与快速性。但是，随着无人机巡检队伍的扩大，巡视范围随之变广，无人机巡检便逐步暴露出较多的难点和问题：无人机的飞行时间有限，无法检测较远区域的设备，同时对于在巡航范围的设备来说，也难以一次性完成对输电线路的巡检工作；针对无人机的续航问题上，无法克服输电线路所处野外恶劣环境时采用人工更换电池的方式进行续航的难度，且人工成本过高；若无人机在巡航过程中电量无法及时补给，将增加地面设备及人员的安全风险。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种精准引导补能平台下的无人机充电引导方法及装置，在无人机巡航过程中发生电量不足的情况下，基于精准引导补能平台随时为无人机提供电量补给，保障巡航工作的顺利进行。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种精准引导补能平台下的无人机充电控制方法，所述方法包括：系统主站读取无人机的当前电量及当前位置信息，判断所述无人机的当前电量是否低于预设电量；若是，所述系统主站基于所述无人机的当前位置信息，发送充电控制指令至所述无人机临近的精准引导补能平台；所述精准引导补能平台基于接收到的所述充电控制指令，与所述无人机建立通信并获取与所述无人机的相对距离；在与所述无人机的相对距离处于第一预设范围内时，所述精准引导补能平台采用超宽带技术引导所述无人机靠近；在与所述无人机的相对距离处于第二预设范围内时，所述精准引导补能平台采用近程动态电磁定位技术引导所述无人机精准降落；所述精准引导补能平台对降落后的所述无人机进行充电。可选的，所述精准引导补能平台采用超宽带技术引导所述无人机靠近包括：所述精准引导补能平台中的各个UWB测距模块依次向所述无人机的机载移动UWB模块发送UWB信号；所述无人机的机载移动UWB模块基于接收到的所述UWB信号，获取与所述各个UWB测距模块的距离信息；所述无人机的机载运算处理模块基于所述各个UWB测距模块的距离信息建立方程组，并根据相应的定位解算算法获取所述无人机位置的最优估计值；所述无人机的飞控模块基于所述无人机位置的最优估计值，引导所述无人机飞行至所述精准引导补能平台指定位置的正上方。可选的，所述精准引导补能平台采用近程动态电磁定位技术引导所述无人机精准降落包括：所述精准引导补能平台的发射传感器向空中发射电磁波；所述无人机的磁场测量装置获取所述无人机所处位置的磁场矢量；所述无人机的电场测量装置获取所述无人机所处位置的电场矢量；所述无人机的机载运算处理模块基于所述磁场矢量和所述电场矢量获取所述无人机与所述精准引导补能平台指定位置的空间位置数据；所述无人机的飞控模块基于所述空间位置数据引导所述无人机降落在所述精准引导补能平台指定位置。可选的，所述精准引导补能平台对降落后的所述无人机进行充电包括：所述精准引导补能平台判断自身的空闲电池是否完成充电；若是，所述精准引导补能平台启动内置的自动更换装置，对降落后的所述无人机进行电池更换；若否，所述精准引导补能平台对降落后的所述无人机进行无线感应充电。可选的，所述精准引导补能平台对将降落后的所述无人机进行无线感应充电包括：所述精准引导补能平台控制发送感应装置与外接电源模块相连接，产生交变磁场；所述无人机的接收感应装置通过磁场耦合方式接收所述发送感应装置发送的电磁信号，与所述无人机的电池管理模块相连接以产生感应电流，并将所述感应电流回充至所述无人机的电池内；所述无人机的感测模块判断所述无人机的电池电量是否充满；若是，所述无人机的通讯模块向所述精准引导补能平台下发断电控制命令；所述精准引导补能平台基于接收到的所述断电控制命令，控制所述发送感应装置与所述外接电源模块断开连接。另外，本专利技术实施例还提供一种精准引导补能平台下的无人机充电引导装置，所述装置包括：判断模块，用于基于系统主站读取到的无人机的当前电量及当前位置信息，判断所述无人机的当前电量是否低于预设电量；发送模块，用于基于系统主站读取到的所述无人机的当前位置信息，发送充电控制指令至所述无人机临近的精准引导补能平台；获取模块，用于基于所述精准引导补能平台接收到的所述充电控制指令，与所述无人机建立通信并获取与所述无人机的相对距离；第一引导模块，用于在与所述无人机的相对距离处于第一预设范围内时，控制所述精准引导补能平台采用超宽带技术引导所述无人机靠近；第二引导模块，用于在与所述无人机的相对距离处于第二预设范围内时，控制所述精准引导补能平台采用近程动态电磁定位技术引导所述无人机精准降落；充电模块，用于控制所述精准引导补能平台对降落后的所述无人机进行充电。可选的，所述第一引导模块还用于控制所述精准引导补能平台中的各个UWB测距模块依次向所述无人机的机载移动UWB模块发送UWB信号；控制所述无人机的机载移动UWB模块基于接收到的所述UWB信号，获取与所述各个UWB测距模块的距离信息；控制所述无人机的机载运算处理模块基于所述各个UWB测距模块的距离信息建立方程组，并根据相应的定位解算算法获取所述无人机位置的最优估计值；控制所述无人机的飞控模块基于所述无人机位置的最优估计值，引导所述无人机飞行至所述精准引导补能平台指定位置的正上方。可选的，所述第二引导模块还用于控制所述精准引导补能平台的发射传感器向空中发射电磁波；控制所述无人机的磁场测量装置获取所述无人机所处位置的磁场矢量；控制所述无人机的电场测量装置获取所述无人机所处位置的电场矢量；控制所述无人机的机载运算处理模块基于所述磁场矢量和所述电场矢量获取所述无人机与所述精准引导补能平台指定位置的空间位置数据；控制所述无人机的飞控模块基于所述空间位置数据引导所述无人机降落在所述精准引导补能平台指定位置。可选的，所述充电模块还用于控制所述精准引导补能平台判断自身的空闲电池是否完成充电；若是，控制所述精准引导补能平台启动内置的自动更换装置，对降落后的所述无人机进行电池更换；若否，控制所述精准引导补能平台对降落后的所述无人机进行无线感应充电。可选的，所述充电模块还用于控制所述精准引导补能平台控制发送感应装置与外接电源模块相连接，产生交变磁场；控制所述无人机的接收感应装置通过磁场耦合方式接收所述发送感应装置发送的电磁信号，与所述无人机的电池管理模块相连接以产生感应电流，并将所述感应电流回充至所述无人机的电池内；控制所述无人机的感测模块判断所述无人机的电池电量是否充满；若是，控制所述无人机的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种精准引导补能平台下的无人机充电引导方法，其特征在于，所述方法包括：/n系统主站读取无人机的当前电量及当前位置信息，判断所述无人机的当前电量是否低于预设电量；/n若是，所述系统主站基于所述无人机的当前位置信息，发送充电控制指令至所述无人机临近的精准引导补能平台；/n所述精准引导补能平台基于接收到的所述充电控制指令，与所述无人机建立通信并获取与所述无人机的相对距离；/n在与所述无人机的相对距离处于第一预设范围内时，所述精准引导补能平台采用超宽带技术引导所述无人机靠近；/n在与所述无人机的相对距离处于第二预设范围内时，所述精准引导补能平台采用近程动态电磁定位技术引导所述无人机精准降落；/n所述精准引导补能平台对降落后的所述无人机进行充电。/n

【技术特征摘要】
1.一种精准引导补能平台下的无人机充电引导方法，其特征在于，所述方法包括：
系统主站读取无人机的当前电量及当前位置信息，判断所述无人机的当前电量是否低于预设电量；
若是，所述系统主站基于所述无人机的当前位置信息，发送充电控制指令至所述无人机临近的精准引导补能平台；
所述精准引导补能平台基于接收到的所述充电控制指令，与所述无人机建立通信并获取与所述无人机的相对距离；
在与所述无人机的相对距离处于第一预设范围内时，所述精准引导补能平台采用超宽带技术引导所述无人机靠近；
在与所述无人机的相对距离处于第二预设范围内时，所述精准引导补能平台采用近程动态电磁定位技术引导所述无人机精准降落；
所述精准引导补能平台对降落后的所述无人机进行充电。


2.根据权利要求1所述的无人机充电引导方法，其特征在于，所述精准引导补能平台采用超宽带技术引导所述无人机靠近包括：
所述精准引导补能平台中的各个UWB测距模块依次向所述无人机的机载移动UWB模块发送UWB信号；
所述无人机的机载移动UWB模块基于接收到的所述UWB信号，获取与所述各个UWB测距模块的距离信息；
所述无人机的机载运算处理模块基于所述各个UWB测距模块的距离信息建立方程组，并根据相应的定位解算算法获取所述无人机位置的最优估计值；
所述无人机的飞控模块基于所述无人机位置的最优估计值，引导所述无人机飞行至所述精准引导补能平台指定位置的正上方。


3.根据权利要求1所述的无人机充电引导方法，其特征在于，所述精准引导补能平台采用近程动态电磁定位技术引导所述无人机精准降落包括：
所述精准引导补能平台的发射传感器向空中发射电磁波；
所述无人机的磁场测量装置获取所述无人机所处位置的磁场矢量；
所述无人机的电场测量装置获取所述无人机所处位置的电场矢量；
所述无人机的机载运算处理模块基于所述磁场矢量和所述电场矢量获取所述无人机与所述精准引导补能平台指定位置的空间位置数据；
所述无人机的飞控模块基于所述空间位置数据引导所述无人机降落在所述精准引导补能平台指定位置。


4.根据权利要求1所述的无人机充电引导方法，其特征在于，所述精准引导补能平台对降落后的所述无人机进行充电包括：
所述精准引导补能平台判断自身的空闲电池是否完成充电；
若是，所述精准引导补能平台启动内置的自动更换装置，对降落后的所述无人机进行电池更换；
若否，所述精准引导补能平台对降落后的所述无人机进行无线感应充电。


5.根据权利要求4所述的无人机充电引导方法，其特征在于，所述精准引导补能平台对将降落后的所述无人机进行无线感应充电包括：
所述精准引导补能平台控制发送感应装置与外接电源模块相连接，产生交变磁场；
所述无人机的接收感应装置通过磁场耦合方式接收所述发送感应装置发送的电磁信号，与所述无人机的电池管理模块相连接以产生感应电流，并将所述感应电流回充至所述无人机的电池内；
所述无人机的感测模块判断所述无人机的电池电量是否充满；
若是，所述无人机的通讯模块向所述精准引导补能平台下发断电控制命令；
所述精准引导补能平台基于接收到的所述断电控制命令，控制所述发送感...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴忠深，梁昌豪，洪鹤隽，李倍存，
申请(专利权)人：广西诚新慧创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45