一种无人机高铁站房自主巡检的路径规划方法技术

本发明专利技术提供了一种无人机高铁站房自主巡检的路径规划方法，在无人机对高铁客站房建设备关键节点进行巡检的场景下，首先，需要确定所有关键节点的位置坐标及形状，然后，确定无人机对每个关键节点进行巡检时的最佳拍摄位置，最后，再将这些三维空间中的巡检点组合成为一条无人机可飞的安全巡检路径。本发明专利技术在进行无人机路径规划时既充分考虑无人机的有效续航时长，还保证了无人机对所有的关键节点都进行了巡检，使得无人机可以快速自主地完成巡检任务。检任务。检任务。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机高铁站房自主巡检的路径规划方法


[0001]本专利技术涉及智能巡检
，特别涉及一种无人机高铁站房自主巡检的路径规划方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着中国高铁里程的快速增加，高铁客站的数量也在不断增长，作为承载了旅客换乘、休息、餐饮、购票、进站、出站等一系列服务的重要场所，高铁客站的安全成为高铁正常运行的重要保障。因此，需要对高铁客站的房建设备进行定期巡检，以便发现隐患并及时排除。目前，这项工作要依靠人工完成，耗费了大量的人力和物力，巡检效率低下，巡检效果也不理想。
[0003]无人机智能巡检是目前最为理想的替代人工巡检的方式，它的速度快、效率高、覆盖面广，既可对高铁客站屋面的全貌进行鸟瞰，也可以对站名字、广告箱、包面板、天沟、变形缝等房建设备的关键节点进行精细巡检，还可以对雨棚顶、墙面、柱子、路面等基础设施进行拍照。不仅可以避免人工巡检爬高上低时的风险，还可以避免漏检、少检等情况，从而有效提升高铁客站房建设备的巡检效率和效果，目前，国内外均没有关于无人机对高铁站房进行巡检的相关文献和报道。r/>
技术实现思路
<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人机高铁站房自主巡检的路径规划方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、确定需要无人机巡检的关键节点的位置坐标及形状；S2、获取无人机的相关参数，包括：任务开始坐标、飞行速度、镜头的扫描范围；S3、根据关键节点的位置坐标及形状确定无人机对该关键节点的最佳巡检航迹点并进行编号；S4、计算无人机任务开始坐标到所有最佳巡检航迹点最短路径的距离以及所有最佳巡检航迹点之间的最短路径的距离，并使用二维矩阵进行存储，记做巡检任务距离矩阵；S5、建立无人机路径规划问题模型，即DRP模型；S6、采用DRP模型，根据每个关键节点最佳巡检航迹点的编号，获取无人机巡检高铁客站房建设备关键节点的初始路径方案集合，初始路径方案集合包括多个路径方案，路径方案为无人机的任务执行顺序及对应的最佳巡检航迹点编号；S7、采用遗传算法对初始路径方案集合进行优化以获得无人机对关键节点的最优路径方案。2.根据权利要求1所述的无人机高铁站房自主巡检的路径规划方法，其特征在于，所述DRP模型的目标函数采用公式(1)来表示：在式(1)中，i和j是无人机最佳巡检航迹点的编号，(i，j)表示从最佳巡检航迹点i到最佳巡检航迹点j的最短路径，A为所有最短路径的集合，x
ij
是二元决策变量，若无人机选择从最佳巡检航迹点i飞向最佳巡检航迹点j则x
ij
＝1，否则x
ij
＝0；t
ij
是无人机从最佳巡检航迹点i飞向最佳巡检航迹点j的飞行时长。3.根据权利要求2所述的无人机高铁站房自主巡检的路径规划方法，其特征在于，所述DRP模型的约束条件采用公式(2)至(6)来表示：采用公式(2)至(6)来表示：采用公式(2)至(6)来表示：采用公式(2)至(6)来表示：采用公式(2)至(6)来表示：式(2)保证每个最佳巡检航迹点都被访问一次；式(3)为流量守恒约束，即每个最佳巡检航迹点的入度等于出度；式(4)为无人机选择最短路径的约束；式(5)为无人机的续航能力约束；式(6)规定二元决策变量x
ij
的取值，若无人机选择从最佳巡检航迹点i飞向最佳巡检...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞峰，廖旭涛，朱玉东，李鹏，汪开荣，程浩，朱默宁，
申请(专利权)人：安徽省建设工程测试研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：