【技术实现步骤摘要】
电力架空线缆垂度激光飞行检测的路径规划与控制方法
[0001]本专利技术属于无人机在架空线缆检测中的应用，具体是一种电力架空线缆垂度激光飞行检测的路径规划与控制方法。
技术介绍
[0002]架空线缆是电力传输线路的主要实现形式，具有跨度大、距离远、覆盖地域广阔、地形、地貌复杂多样等特点。电力线缆的弧垂、距地高度及其分布状况对电力系统安全、稳定运行均会产生直接的影响，也是电力线路施工、系统运行的重要指标。其影响因素较多，影响机理也相对复杂，诸如导线的应力、覆冰、环境风速、覆盖区域的地形地貌以及运动物体等的异常与变化都会引起线缆弧垂及其相对地面距离的明显变化。同时，线缆高度、跨度、覆盖区域的地貌、风霜雨雾尘霾等恶劣气候环境条件也给电力线缆弧垂及其对地距离等的测量、监测带来更大的困难。上述的种种因素，使得电力架空线缆的弧垂、对地距离检测与监控成为电力施工、电力巡检的一个重要研究内容。
[0003]以架空输电线路的弧垂/距地测量来说，主要执行弧垂检测，检测手段包括人工检测法、参数检测法与位置检测法等。位置检测方法是近来广受重...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电力架空线缆垂度激光飞行检测的路径规划与控制方法，其特征是步骤包括：1)飞行轨迹规划首先，由电力架空线缆相邻两塔杆位置信息和高度信息，确定需扫描的地理区域以及飞行器的飞行高度检测平面；接着，设：起点杆塔和终点杆塔的地理位置分别为点A0、A
n
；对于任一根线缆，点序列[A1,A2,
…
,A
k
,
…
,A
n
‑2、A
n
‑1]为线缆杆塔之间距离的n等分点，亦为线缆的待测点位置；分布于A0A
n
两侧且关于A0A
n
对称的两组点序列分别为：点序列[C1,C2,
…
,C
k
,
…
,C
n
‑2、C
n
‑1]与点序列[C'1,C
’2,
…
,C
’
k
,
…
,C
’
n
‑2、C
’
n
‑1]；由两组点序列构成的折线序列[C1C'1,C'1C
’2,C
’2C2,
…
,C
k
C
’
k
,
…
,C
’
n
‑2C
n
‑2,C
n
‑
2 C
n
‑1,C
n
‑1C
’
n
‑1]为规划的飞行路径；飞行路径分为依次首尾相连的跟踪路径和扫描路径：跟踪路径方向沿着线缆，与待测线缆走向一致；扫描路径垂直于线缆走向，执行测点高度检测，任一段扫描路径的两端点分别为C
k
和C
’
k
；飞行器飞行各段路径时，飞行器从悬停开始，经加速、匀速、降速，至本段路径终点悬停；各段扫描路径的弧长相等；扫描路径包括飞行器的加速距离、降速距离以及多条线缆覆盖的宽度；飞行器扫过线缆时保持匀速飞行；执行检测作业时，飞行器由机库飞至第一段路径起点C1悬停，而后逐段完成各段检测路径，最后返回机库；2)轨迹点位确定与航向计算2.1)测点位置的确定设各个点的坐标为：A0(α0，β0)、A
n
(α0+Δα，β0+Δβ)，第k个等分点即测点A
k
的经纬度坐标(α
k
，β
k
)与直角坐标(x
k
，y
k
，z
k
)分别为：其中，k取0、1、2、
…
、n
‑
2、n
‑
1、n，R为地球半径，α0、β0分别为起点A0所在的纬度与经度，Δα、Δβ分别为起点杆塔到终点杆塔的纬度增量与经度增量，x
k
、y
k
、z
k
分别为测点A
k
的X、Y、Z轴的直角坐标；2.2)路径起终点位置的确定根据规划路径的起点序列、终点序列以及杆塔位置点A0和点A
n
的位置关系，得到任一组点C
k
与C
k
'的坐标；假定C
k
经纬度坐标为(α
ck
，β
ck
)、直角坐标为(x
ck
，y
ck
，z
ck
)，C'
k
经纬度坐标为(α
c'k
，β
c'k
)、
直角坐标为(x
c'k
，y
c'k
，z
c'k
)，2L为扫描路径C
k
C'
k
弧长，包括线缆覆盖横向宽度、飞行器由悬停升至匀速的加速距离、飞行器由匀速降速至悬停的减速距离三部分距离；定义系数μ1、μ2、μ3、μ4：通过式(3)确定系列点C
k
的直角坐标系位置：点C
k
相应的经纬度坐标通过式(4)确定：点C'
...
【专利技术属性】
技术研发人员：张建华，杜欣如，陈晓建，葛红宇，吴欣原，高世平，刘金梅，李鲁，杨秋苹，
申请(专利权)人：河南兰兴电力机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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