一种海上无人机巡检飞行路径生成方法、装置及无人机制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种海上无人机巡检飞行路径生成方法、装置及无人机，预先基于海上风电场信息和风机信息构建海上风电场三维模型；基于当前巡检任务总量，调用海上风电场三维模型生成无人机的初始飞行路径；根据当前环境参数和无人机自身参数，对初始飞行路径进行线路修正，以生成所述无人机的最终巡检飞行路径。实现无人机自适应巡检，提高了无人机巡检的效率，降低了巡检风险，从而可有效提高风机叶片的检测效率。的检测效率。的检测效率。

【技术实现步骤摘要】
一种海上无人机巡检飞行路径生成方法、装置及无人机


[0001]本专利技术属于自动化检测领域，涉及一种海上无人机巡检飞行路径生成方法、装置及无人机。

技术介绍

[0002]近年来，海上风电的发展尤为显著，海上风电机组进一步向大型化趋势发展，风机高度超过100m，叶片长度达到90m。
[0003]海上风电机组在运行过程中，叶片整体裸露在外，不可避免地会经常受到盐腐蚀、台风等恶劣环境的影响，导致设备叶片损伤。传统技术通常采用人工巡检方式对风机叶片进行检测，例如可包括望远镜、高空吊篮等方式。为了解决传统人工巡检方式的弊端，相关技术在无人机上搭建图像采集设备，通过人工控制无人机在其飞行过程中采集风机叶片图像来实现对风机叶片的检测。
[0004]但是，由于无人机载荷与续航里程的限制条件，以及海面上大风与海浪的影响，这种人工操作控制无人机的飞行方式会导致无人机飞行效率低下，风机叶片的检测效率也会相对的降低，无法满足风机叶片的高检测率的现实需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种海上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海上无人机巡检飞行路径生成方法，其特征在于，包括：预先基于海上风电场信息和风机信息构建海上风电场三维模型；基于当前巡检任务总量，调用海上风电场三维模型生成无人机的初始飞行路径；根据当前环境参数和无人机自身参数，对初始飞行路径进行线路修正，以生成无人机的最终巡检飞行路径。2.根据权利要求1所述的海上无人机巡检飞行路径生成方法，其特征在于，构建海上风电场三维模型的具体过程为：获取海上风电场的位置信息、水域深度信息、风机物理参数、海上风电场图像数据和风机图像数据；根据海上风电场图像数据构建环境三维模型；根据风机图像数据构建风机三维模型；基于环境三维模型、风机三维模型、海上风电场的位置信息、水域深度信息和风机物理参数生成海上风电场三维模型。3.根据权利要求2所述的海上无人机巡检飞行路径生成方法，其特征在于，构建风机三维模型的具体过程为：对海面上不同类型的风机进行外作业扫描，生成点云数据；通过内作业处理，对点云数据进行粗模勾线和特征点提取，生成各风机的初始三维模型；基于初始三维模型，通过绘制钢化结构与进行模型渲染，生成各类型风机的精细化三维模型；通过区域色彩校正，利用精细化三维模型进行数字微分纠正，生成像片数字正射影像图；对像片数字正射影像图进行质量检查，并处理相应的质量问题；将不存在质量问题的像片数字正射影像图作为风机三维模型。4.根据权利要求1所述的海上无人机巡检飞行路径生成方法，其特征在于，基于当前巡检任务总量，调用海上风电场三维模型生成无人机的初始飞行路径的具体过程为：通过GIS平台利用TangentBUG算法对障碍物进行规避，以满足预设路径参数条件为目标，生成初始飞行路径；TangentBUG算法可对障碍物做出提前规避，获得更短更平滑的无人机飞行路径；在无人机传感器P(x,θ)中，x是机器人位置和θ是传感器扫描角度，满足公式其中x+λ(cosθ,sinθ)
T
属于障碍物范围，d为距离，λ为距离系数，对于某一个固定的位置x，P被传感器视野内的障碍物分割成多个连续区间，TangentBUG算法利用者些区间的端点避开工作空间中的障碍物。5.根据权利要求1所述的海上无人机巡检飞行路径生成方法，其特征在于，最终巡检飞行路径的生成具体过程为：预先设置当前环境参数和无人机自身参数的权重因子；获取海上风力值、海浪高度值、处于正常工作状态的风机叶片旋转信息、无人机的任务

【专利技术属性】
技术研发人员：武青，任鑫，李小翔，童彤，王恩民，王剑钊，王华，胡雪琛，兰连军，张育钧，周亮，忻一豪，高建忠，
申请(专利权)人：华能浙江能源开发有限公司清洁能源分公司，
类型：发明
国别省市：