无人机运动航线规划方法及应用所述方法的巡检无人机技术

一种无人机运动航线规划方法，无人机在光伏电站的飞行路径在光伏阵列间距之间，根据晴天状态且不同时间下的太阳照射角运行不同的方法：当太阳入射角以南北线为基准满足85

【技术实现步骤摘要】
无人机运动航线规划方法及应用所述方法的巡检无人机


[0001]本专利技术涉及光伏电站领域，尤其是一种用于光伏电站的无人机运动航线规划方法及应用所述方法的巡检无人机。

技术介绍

[0002]无人机由于整体重量较轻，对于起飞巡检的环境条件也有一定的要求。若为狂风暴雨的天气，一般无人机将不会进行巡检工作。若光伏电站的天气状态为阴天或多云等太阳被遮挡的状态，无人机按照最佳的航线进行进出场工作，不必考虑无人机对光伏电站造成的阴影影响；若光伏电站的天气状态为晴天，无人机的巡检就会对光伏电站造成阴影影响。
[0003]因此，有必要提供一种新的无人机运动航线规划方法以解决上述问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种无人机运动航线规划方法及应用所述方法的巡检无人机，其能够避免晴天状态下，无人机的巡检对光伏电站造成的阴影影响。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案一：一种无人机运动航线规划方法，无人机在光伏电站的飞行路径在光伏阵列间距之间，光伏电站实时追踪太阳实现最大发电，无人机运动航线规划方法包括步骤1～步骤4：
[0006]步骤1：判断光伏电站运行地天气情况是否影响无人机正常运行，如影响，则不运行，如不影响，则执行步骤2；
[0007]步骤2：判断光伏电站所处地区的太阳阴影状态是太阳不被遮挡的晴天状态还是太阳被遮挡的阴天状态，如是阴天状态，则无人机按照预先规划航线进行运行，如是晴天状态，则执行步骤3；
[0008]步骤3：判断太阳入射角，
[0009]当太阳入射角以南北线为基准满足85
°
<b<90
°
时，则运行方法1：调整无人机的飞行高度h1满足如下公式即可：h1＝tan(b)*[(d2
‑
d1)/2]，其中，d1为所述光伏阵列间距在所述行间距方向上的宽度，d2为光伏阵列间距成行排列的行间距；
[0010]当太阳入射角与南北线的夹角满足0
°
<a≤85
°
时，则运行方法2：计算得出无人机本体阴影投射到相邻第N行间隙时所需的飞行高度h2＝[tan(a)*(N*d2)]+h0，其中，d2为光伏阵列间距成行排列的行间距，h0为所述光伏阵列间距的安装高度；
[0011]步骤4：无人机运行完从外围返回始发地。
[0012]作为本专利技术进一步改进的技术方案一，所述步骤1中影响无人机正常运行的天气情况为恶劣天气，即雷电、暴风、暴雨、暴雪、冰冻、炎热、冰雹和沙尘天气。
[0013]作为本专利技术进一步改进的技术方案一，所述步骤3中，当太阳入射角以南北线为基准为90
°
时，无人机的投影在其下方，在保证正常工作的前提下其飞行高度可以灵活设置。
[0014]作为本专利技术进一步改进的技术方案一，还包括步骤2
‑
1：阴天状态下，如无人机没
有自然风干扰，则无人机按照预先规划航线进行运行，即预设的飞行高度和飞行路径，如有自然风干扰无人机，则通过无人机上的测风速装置获取不同高度的实时风速从而选择风速较低且不影响无人机工作的高度飞行，同时无人机通过提高转速来抵抗自然风速。
[0015]作为本专利技术进一步改进的技术方案一，还包括步骤2
‑
2：无人机的飞行路径在光伏电站建成就已经确定，以间距宽度S＝d2
‑
d1为依据，选择间距宽度大的作为飞行路径。
[0016]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案二：一种应用以上所述方法的巡检无人机，包括：
[0017]飞行装置，用于携带工作设备在光伏电站飞行；
[0018]控制模块与所述飞行装置电性连接，用于控制所述飞行装置的正常运行；
[0019]天气识别模块与所述控制模块电性连接，用于识别天气情况是否影响无人机正常运行；
[0020]测风速模块与所述控制模块电性连接，用于测试飞行所述飞行装置所处高度的自然风速；
[0021]巡检模块与所述控制模块电性连接，用于巡逻监测光伏电站的运行情况；
[0022]存储模块与所述控制模块电性连接，用于保存监测的数据；
[0023]通信模块与所述控制模块电性连接，用于与控制台通信连接和数据传输。
[0024]相较于现有技术，本专利技术无人机运动航线规划方法及应用所述方法的巡检无人机根据不同时间下的太阳照射角，计算并调整无人机的飞行高度，使得无人机飞行时的本体阴影投射到本行间隙或相邻的其他行间隙而不投射到光伏电池表面，从而避免了无人机的巡检对光伏电站造成的阴影影响。
附图说明
[0025]图1为无人机按照本专利技术无人机运动航线规划方法在正午时巡航的投影示意图；
[0026]图2为无人机按照本专利技术无人机运动航线规划方法在早晨或傍晚时巡航的投影示意图；
[0027]图3为无人机按照本专利技术无人机运动航线规划方法巡航的一种线路图；
[0028]图4为无人机按照本专利技术无人机运动航线规划方法巡航的另外一种线路图；
[0029]图5为本专利技术无人机运动航线规划方法的流程图；
[0030]图6为应用本专利技术所述方法的巡检无人机的功能模块连接示意图。
具体实施方式
[0031]请参考图1至图5，一种无人机运动航线规划方法，无人机在光伏电站的飞行路径在光伏阵列间距之间，光伏电站实时追踪太阳实现最大发电，无人机运动航线规划方法包括如下步骤1～步骤4：
[0032]步骤1：判断光伏电站运行地天气情况是否影响无人机正常运行，如影响，则不运行，如不影响，则执行步骤2；
[0033]步骤2：判断光伏电站所处地区的太阳阴影状态是太阳不被遮挡的晴天状态还是太阳被遮挡的阴天状态，如是阴天状态，则无人机按照预先规划航线进行运行，如是晴天状态，则执行步骤3；
[0034]步骤3：根据天文算法计算并判断太阳入射角，
[0035]当太阳入射角以南北线为基准满足85
°
<b<90
°
时，则运行方法1：调整无人机的飞行高度h1满足如下公式即可：h1＝tan(b)*[(d2
‑
d1)/2]，其中，d1为所述光伏阵列间距在所述行间距方向上的宽度，d2为光伏阵列间距成行排列的行间距；
[0036]当太阳入射角与南北线的夹角满足0
°
<a≤85
°
时，则运行方法2：计算得出无人机本体阴影投射到相邻第N行间隙时所需的飞行高度h2＝[tan(a)*(N*d2)]+h0，其中，d2为光伏阵列间距成行排列的行间距，h0为所述光伏阵列间距的安装高度；
[0037]步骤4：无人机运行完从外围返回始发地。
[0038]需要特别说明的是：所述步骤1中影响无人机正常运行的天气情况为恶劣天气，即雷电、暴风、暴雨、暴雪、冰冻、炎热、冰雹和沙尘天气。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人机运动航线规划方法，无人机的飞行路径在光伏电站的光伏阵列间距之间，光伏电站实时追踪太阳实现最大发电，其特征在于：所述无人机运动航线规划方法包括步骤1～步骤4：步骤1：判断光伏电站运行地天气情况是否影响无人机正常运行，如影响，则不运行，如不影响，则执行步骤2；步骤2：判断光伏电站所处地区的太阳阴影状态是太阳不被遮挡的晴天状态还是太阳被遮挡的阴天状态，如是阴天状态，则无人机按照预先规划航线进行运行，如是晴天状态，则执行步骤3；步骤3：判断太阳入射角，当太阳入射角以南北线为基准满足85
°
&lt;b&lt;90
°
时，则运行方法1：调整无人机的飞行高度h1满足如下公式即可：h1＝tan(b)*[(d2
‑
d1)/2]，其中，d1为所述光伏阵列间距在所述行间距方向上的宽度，d2为光伏阵列间距成行排列的行间距；当太阳入射角与南北线的夹角满足0
°
&lt;a≤85
°
时，则运行方法2：计算得出无人机本体阴影投射到相邻第N行间隙时所需的飞行高度h2＝[tan(a)*(N*d2)]+h0，其中，d2为光伏阵列间距成行排列的行间距，h0为所述光伏阵列间距的安装高度，N＞1；步骤4：无人机运行完从外围降低飞行高度返回始发地。2.根据权利要求1所述的无人机运动航线规划方法，其特征在于：所述步骤1中影响无人机正常运行的天气情况为恶劣天气，即雷电、暴风、暴雨、暴雪、冰冻、炎热、冰雹和沙尘天...

【专利技术属性】
技术研发人员：王士涛，李峰，孙显其，童舜勇，
申请(专利权)人：苏州立天智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：