一种无人机飞行航线矫正系统、方法及相关装置制造方法及图纸

本申请公开了一种无人机飞行航线矫正系统、方法及相关装置，系统包括：定位模块用于实时获取无人机的位置信息，得到无人机三维坐标；激光雷达用于测量无人机与输电线路的相对距离；数据处理模块用于根据无人机三维坐标和相对距离计算无人机与输电线路的相对夹角；在相对距离超出预置距离范围时，触发控制模块进行航线矫正；控制模块，用于实时显示无人机状态信息，并在无人机偏离航线且超出预置距离范围时，根据相对距离和相对夹角矫正无人机的飞行航线，或者提示操作人员进行手动航线矫正。解决了现有无人机在巡检过程中受电磁场影响无法实现精准飞行，导致无人机巡检效率降低，巡检结果较差，且风险较高的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机飞行航线矫正系统、方法及相关装置
本申请涉及无人机巡检
，尤其涉及一种无人机飞行航线矫正系统、方法及相关装置。
技术介绍
随着航空工业的不断发展，等级高、距离长、变电容量大、特高压、高安全输电线路愈来愈多，分布点多且广，从而导致巡视难度增大，要求变高。无人机开始广泛运用于电力杆塔巡检，无人机巡视工作也趋于频繁，基于无人机电力线路巡检的技术应用较为普遍。无人机在巡检时，高压电力可能会产生复杂又强大的电磁场，电磁场会干扰无人机内部指南针，导致无人机无法判断当前位置和飞行方向，影响无人机的信号获取和定位精度，使得无人机无法正常的导航和巡检，继而降低无人机工作效率，获取的巡检结果较差，且无人机损坏风险较高。
技术实现思路
本申请提供了一种无人机飞行航线矫正系统、方法及相关装置，用于解决现有无人机在巡检过程中受电磁场影响无法实现精准飞行，导致无人机巡检效率降低，巡检结果较差，且风险较高的技术问题。有鉴于此，本申请第一方面提供了一种无人机飞行航线矫正系统，包括：定位模块、激光雷达、数据处理模块和控制模块；所述定位模块，用于通过RTK双天线实时获取无人机的位置信息，得到无人机三维坐标；所述激光雷达，用于向输电线路发射探测光束测量无人机与所述输电线路的相对距离；所述数据处理模块，用于根据所述无人机三维坐标和所述相对距离计算无人机与所述输电线路的相对夹角；在所述相对距离超出预置距离范围时，触发所述控制模块进行航线矫正；所述控制模块，用于实时显示无人机状态信息，控制所述定位模块、激光雷达和所述数据处理模块，并在无人机偏离航线且超出所述预置距离范围时，根据所述相对距离和所述相对夹角矫正无人机的飞行航线，或者提示操作人员进行手动航线矫正，所述无人机状态信息包括所述无人机三维坐标和所述相对距离。可选的，所述数据处理模块具体用于：根据所述无人机三维坐标和所述相对距离计算所述输电线路的当前检测点三维坐标；根据所述无人机三维坐标和所述当前检测点三维坐标构建极坐标系；根据所述相对距离和所述极坐标系求取无人机与所述输电线路之间的相对夹角；在所述相对距离大于最大距离值时，触发所述控制模块进行自动航线矫正；在所述相对距离小于最小距离值时，触发所述控制模块提示操作人员进行手动航线矫正，所述预置距离范围包括所述最大距离值和所述最小距离值。可选的，还包括：距离设置模块；所述距离设置模块，用于获取所述输电线路两端杆塔的杆塔坐标，根据所述杆塔坐标确定所述输电线路的位置，根据所述输电线路的位置设置所述预置距离范围。本申请第二方面提供了一种无人机飞行航线矫正方法，包括：实时获取无人机的位置信息，得到无人机三维坐标；通过向输电线路发射探测光束测量无人机与所述输电线路的相对距离；根据所述无人机三维坐标和所述相对距离计算无人机与所述输电线路的相对夹角；在所述相对距离超出预置距离范围时，根据所述相对距离和所述相对夹角矫正无人机的飞行航线。可选的，所述根据所述无人机三维坐标和所述相对距离计算无人机与所述输电线路的相对夹角，包括：根据所述无人机三维坐标和所述相对距离计算所述输电线路的当前检测点三维坐标；根据所述无人机三维坐标和所述当前检测点三维坐标构建极坐标系；根据所述相对距离和所述极坐标系求取无人机与所述输电线路之间的相对夹角。可选的，所述在所述相对距离超出预置距离范围时，根据所述相对距离和所述相对夹角矫正无人机的飞行航线，包括：在所述相对距离大于最大距离值时，根据所述相对距离和所述相对夹角进行自动航线矫正；在所述相对距离小于最小距离值时，根据所述相对距离和所述相对夹角提示操作人员进行手动航线矫正，所述预置距离范围包括所述最大距离值和所述最小距离值。可选的，所述在所述相对距离超出预置距离范围时，根据所述相对距离和所述相对夹角矫正无人机的飞行航线，包括：在所述相对距离大于最大距离值时，根据所述相对距离和所述相对夹角进行自动航线矫正；在所述相对距离小于最小距离值时，根据所述相对距离和所述相对夹角提示操作人员进行手动航线矫正，所述预置距离范围包括所述最大距离值和所述最小距离值。本申请第三方面提供了一种无人机飞行航线矫正设备，所述设备包括处理器以及存储器：所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行第二方面所述的无人机飞行航线矫正方法。本申请第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行第二方面所述的无人机飞行航线矫正方法。本申请第五方面提供了一种包括指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得所述计算机执行第二方面所述的无人机飞行航线矫正方法。从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：本申请中，提供了一种无人机飞行航线矫正系统，包括：定位模块，用于通过RTK双天线实时获取无人机的位置信息，得到无人机三维坐标；激光雷达，用于向输电线路发射探测光束测量无人机与输电线路的相对距离；数据处理模块，用于根据无人机三维坐标和相对距离计算无人机与输电线路的相对夹角；在相对距离超出预置距离范围时，触发控制模块进行航线矫正；控制模块，用于实时显示无人机状态信息，控制定位模块、激光雷达和数据处理模块，并在无人机偏离航线且超出预置距离范围时，根据相对距离和相对夹角矫正无人机的飞行航线，或者提示操作人员进行手动航线矫正，无人机状态信息包括无人机三维坐标和相对距离。本申请提供的无人机飞行航线矫正系统，通过实时定位和测量的方法监测无人机的飞行状态，根据无人机与输电线路之间的相对距离判定无人机是否出现偏差，如果出现偏差，则根据相对距离和相对夹角矫正无人机的飞行航线，就可以将无人机拉回安全范围内，完成巡检任务，在预置距离范围内巡检得到的巡检结果也更加可靠，且无人机不存在撞击风险。因此，本申请能够解决现有无人机在巡检过程中受电磁场影响无法实现精准飞行，导致无人机巡检效率降低，巡检结果较差，且风险较高的技术问题。附图说明图1为本申请实施例提供的一种无人机飞行航线矫正系统的结构示意图；图2为本申请实施例提供的一种无人机飞行航线矫正方法的流程示意图；图3为本申请实施例提供的可完成航线矫正的无人机结构示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。为了便于理解，请参阅图1，本申请提供的一种无人机飞行航线矫正系统的实施例，包括：定位模块101、激光雷达102、数据处理模块103和控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人机飞行航线矫正系统，其特征在于，包括：定位模块、激光雷达、数据处理模块和控制模块；/n所述定位模块，用于通过RTK双天线实时获取无人机的位置信息，得到无人机三维坐标；/n所述激光雷达，用于向输电线路发射探测光束测量无人机与所述输电线路的相对距离；/n所述数据处理模块，用于根据所述无人机三维坐标和所述相对距离计算无人机与所述输电线路的相对夹角；在所述相对距离超出预置距离范围时，触发所述控制模块进行航线矫正；/n所述控制模块，用于实时显示无人机状态信息，控制所述定位模块、激光雷达和所述数据处理模块，并在无人机偏离航线且超出所述预置距离范围时，根据所述相对距离和所述相对夹角矫正无人机的飞行航线，或者提示操作人员进行手动航线矫正，所述无人机状态信息包括所述无人机三维坐标和所述相对距离。/n

【技术特征摘要】
1.一种无人机飞行航线矫正系统，其特征在于，包括：定位模块、激光雷达、数据处理模块和控制模块；
所述定位模块，用于通过RTK双天线实时获取无人机的位置信息，得到无人机三维坐标；
所述激光雷达，用于向输电线路发射探测光束测量无人机与所述输电线路的相对距离；
所述数据处理模块，用于根据所述无人机三维坐标和所述相对距离计算无人机与所述输电线路的相对夹角；在所述相对距离超出预置距离范围时，触发所述控制模块进行航线矫正；
所述控制模块，用于实时显示无人机状态信息，控制所述定位模块、激光雷达和所述数据处理模块，并在无人机偏离航线且超出所述预置距离范围时，根据所述相对距离和所述相对夹角矫正无人机的飞行航线，或者提示操作人员进行手动航线矫正，所述无人机状态信息包括所述无人机三维坐标和所述相对距离。


2.根据权利要求1所述的无人机飞行航线矫正系统，其特征在于，所述数据处理模块具体用于：
根据所述无人机三维坐标和所述相对距离计算所述输电线路的当前检测点三维坐标；
根据所述无人机三维坐标和所述当前检测点三维坐标构建极坐标系；
根据所述相对距离和所述极坐标系求取无人机与所述输电线路之间的相对夹角；
在所述相对距离大于最大距离值时，触发所述控制模块进行自动航线矫正；
在所述相对距离小于最小距离值时，触发所述控制模块提示操作人员进行手动航线矫正，所述预置距离范围包括所述最大距离值和所述最小距离值。


3.根据权利要求1所述的无人机飞行航线矫正系统，其特征在于，还包括：距离设置模块；
所述距离设置模块，用于获取所述输电线路两端杆塔的杆塔坐标，根据所述杆塔坐标确定所述输电线路的位置，根据所述输电线路的位置设置所述预置距离范围。


4.一种无人机飞行航线矫正方法，其特征在于，包括：
实时获取无人机的位置信息，得到无人机三维坐标；
通过向输电线路发射探测光束测量无人机与所述输电线路的相对距离；
根据所述无人机三维坐标和所述相对距离计算无人机与所述输电线路的相对夹角；
在所述相对...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨扬，颜世成，马创，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司超高压输电公司大理局，
类型：发明
国别省市：云南;53