变电站内无人机卫星导航失效后的安全飞行控制方法技术

本发明专利技术提供了一种变电站内无人机卫星导航失效后的安全飞行控制方法，首先规划若干应急备降区及变电站上方无人机安全高度面，然后根据航点位置，对无人机航线内的航点进行赋值，将无人机航线分为变电站设备内外航线两种，无人机卫星导航数据失效时针对不同类型航线执行不同应急策略，保证变电站设备及无人机的安全。的安全。的安全。

【技术实现步骤摘要】
变电站内无人机卫星导航失效后的安全飞行控制方法


[0001]本专利技术涉及飞控
，具体是一种变电站内无人机卫星导航失效后的安全飞行控制方法。

技术介绍

[0002]无人机在变电站执行巡检任务过程中，遇到卫星导航数据失效时继续保持无人机稳定的飞行姿态。若长时间卫星导航数据无法恢复，无人机无法安全降落，导致损伤变电站设备。现有技术中通常有两种方案来解决该问题。
[0003]方案一：无人机在变电站内卫星导航失效后执行悬停策略，直至卫星导航数据恢复，继续执行无人机飞行任务，或执行无人机返航。若长时间卫星导航数据无法恢复，在一直保持悬停直至人工控制接入或低电量迫降。
[0004]该方案的缺陷在于若无人机长时间无法恢复卫星导航数据，则无人机会一直等待直至电量耗尽，若降落在变电站设备上将导致变电站内设备损害。
[0005]方案二：无人机在变电站内卫星导航数据失效后，查找无人机接收到的最后一组卫星定位数据，利用无人机在最后一组卫星定位数据时刻的航向角、倾斜角和飞行速度，推算无人机的位置信息，将推算后的无人机位置信息与返航点连接形成新的定向航线，计算定向航线的航向角，使无人机按照航向角向地面操控点定向飞行。
[0006]该方案的缺陷在于直接使用无人机原有卫星导航数据失效后的返航策略，没有考虑到无人机实际飞行中相对于变电站设备区位置，若无人机位于变电站设备区外部直接返航，无人机是安全的，不会损坏变电站设备。若无人机位于变电站设备区内部直接返航则存在直接返航撞击变电站设备的可能性，进而损坏变电站设备。该方案在不区分无人机相对于变电站设备区相对位置的情况下直接选择返航，在非变电站区域飞行时是安全的，在变电站区域飞行时则存在安全风险。

技术实现思路

[0007]本专利技术为了解决现有技术的问题，提供了一种变电站内无人机卫星导航失效后的安全飞行控制方法，若长时间卫星导航数据无法恢复，可以在保证在不损伤变电站设备的前提下使无人机安全降落至安全区域。
[0008]本专利技术提供了一种变电站内无人机卫星导航失效后的安全飞行控制方法，包括以下步骤：
[0009]1)基于变电站三维模型，在变电站内部及变电站外部规划若干应急备降区及变电站上方无人机安全高度面。
[0010]2)根据航点位置，对无人机航线内的航点进行航点属性字段赋值，航点属性字段为：Waypoint type。航点属性字段赋值内容为0和1，Waypoint type：0表示该航点位于变电站设备区内部、Waypoint type：1表示该航点位于变电站设备区外部；
[0011]3)为无人机航点匹配应急备降区，将设备区内航点或设备区外航点，同一类航点
作为统一集合生成对应无人机变电站设备区内部巡检航线或变电站设备区外部巡检航线；变电站设备区内部巡检航线内容为：(Waypoint type：0、x01,y01、x02,y02、
…
),变电站设备区外部巡检航线内容为：(Waypoint type：1、Safe height plane：h、x11,y11、x12,y12、
…
)。
[0012]4)下发步骤3)编辑完成的无人机航线，执行无人机航线；
[0013]5)遇到无人机卫星导航数据失效情况时，进行如下操作：
[0014]无人机首先执行悬停操作，悬停N秒等待无人机导航数据恢复(N≤10秒)；
[0015]若等待期间无人机导航数据恢复，无人机继续执行航线任务，航线任务完成后无人机执行返航操作命令；
[0016]若等待期间无人机导航数据没有恢复，则执行无人机应急程序，判断无人机所在航点是否为设备区内航点；
[0017]若为设备区内航点，则无人机执行降落程序，降落在地面等待人工回收；
[0018]若无人机所在航点为设备区外航点，根据卫星导航数据失效前最后数据，推算无人机位置(x
n
,y
n
)，根据航线内匹配的安全备降区，生成对应应急安全航线(Waypoint type：1、Safe height plane：h、x
n
,y
n
、x1,y1、x2,y2、x3,y3、x4,y4)；无人机根据气压计、加速计、指南针等数据升高至安全高度平面，升高后飞行至安全备降区，降落并等待人工回收；
[0019]本专利技术有益效果在于：
[0020]1、若长时间卫星导航数据无法恢复，可以在保证在不损伤变电站设备的前提下使无人机安全降落至安全区域。
[0021]2、将无人机航线分为变电站设备内外航线两种，无人机卫星导航数据失效时针对不同类型航线执行不同应急策略，保证变电站设备及无人机的安全。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0023]图1为本专利技术控制过程流程图。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]本专利技术的控制流程如图1所示，包括以下步骤：
[0026]1)基于变电站三维模型，在变电站内部及变电站外部规划若干应急备降区及变电站上方无人机安全高度面。
[0027]2)根据航点位置，对无人机航线内的航点进行航点属性字段赋值，航点属性字段为：Waypoint type。航点属性字段赋值内容为0和1，Waypoint type：0表示该航点位于变电
站设备区内部、Waypoint type：1表示该航点位于变电站设备区外部；
[0028]3)为无人机航点匹配应急备降区，将设备区内航点或设备区外航点，同一类航点作为统一集合生成对应无人机变电站设备区内部巡检航线或变电站设备区外部巡检航线；变电站设备区内部巡检航线内容为：(Waypoint type：0、x01,y01、x02,y02、
…
),变电站设备区外部巡检航线内容为：(Waypoint type：1、Safe height plane：h、x11,y11、x12,y12、
…
)；
[0029]4)下发步骤3)编辑完成的无人机航线，执行无人机航线；
[0030]5)遇到无人机卫星导航数据失效情况时，进行如下操作：
[0031]无人机首先执行悬停操作，悬停N秒等待无人机导航数据恢复(N≤10秒)；
[0032]若等待期间无人机导航数据恢复，无人机继续执行航线任务，航线任务完成后无人机执行返航操作命令；
[0033]若等待期本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变电站内无人机卫星导航失效后的安全飞行控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)基于变电站三维模型，在变电站内部及变电站外部规划应急备降区；2)根据航点位置，对无人机航线内的航点进行航点属性字段赋值；3)为无人机航点匹配应急备降区及无人机安全高度面，将变电站设备区内部航点或变电站设备区外部航点，同一类航点作为统一集合，生成对应无人机变电站设备区内部巡检航线或变电站设备区外部巡检航线；4)下发步骤3)编辑完成的无人机航线，执行无人机航线；5)遇到无人机卫星导航数据失效情况时，进行如下操作：无人机首先执行悬停操作，悬停N秒等待无人机导航数据恢复；若等待期间无人机导航数据恢复，无人机继续执行航线任务，航线任务完成后无人机执行返航操作命令；若等待期间无人机导航数据没有恢复，则执行无人机应急程序，判断无人机所在航点是否为设备区内航点；若为设备区内航点，则无人机执行降落程序，降落在地面等待人工回收；若无人机所在航点为变电站设备区外部航点，根据卫星导航数据失效前最后数据，推算无人机位置(x
n
,y
n
)，根据航线内匹配的安全备降区，生成对应应急安全航线；无人机根据气压计、加速计、指南针数据升高至安全高度平面，升高后飞行至安全备降区，降落并等待人工回收。2.根据权利要求1所述的变电站内无人机卫星导航失效后的安全飞行控制方法，其特征在于：无人机执行悬停操作时，悬停时间N小于等于10秒。3.根据权利要求1所述的变电站内无人机卫...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨博，何军伟，李栗，
申请(专利权)人：亿嘉和科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：