【技术实现步骤摘要】
一种基于LiDAR航拍数据自动生成巡检航线的方法及系统
[0001]本专利技术涉及输电线路走廊的有效管控
，更具体地，涉及一种基于LiDAR航拍数据自动生成巡检航线的方法及系统。
技术介绍
[0002]为了提升直升机辅助管控的效率和水平，在保证直升机飞行安全的前提下，最大程度节约直升机飞行成本，研究如何根据直升机LiDAR航拍数据构建输电线路走廊真实地理环境，以进行室内勘察和飞行线路预览，生成隐患和危险点清单，提前制定绕飞、高飞等防范措施，从而辅助线路航巡飞行计划的制定和决策，提高飞行效率和飞行安全。
[0003]对输电线路走廊的有效管控可以保障电网的安全运行。利用直升机LiDAR航拍数据构建输电线路走廊真实地理环境，可为管控人员提供室内勘察和飞行线路预览，并且可以生成隐患和危险点清单，便于提前制定绕飞、高飞等防范措施，从而辅助线路航巡飞行计划的制定和决策，提高飞行效率和飞行安全。LiDAR航拍数据在直升机运行辅助管控中的应用主要包括直升机电力巡线任务规划、直升机电力巡线航线模拟、直升机航线评估和直升机电力巡线...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于LiDAR航拍数据自动生成巡检航线的方法，所述方法包括：基于LiDAR航拍数据以及航巡情报信息建立输电线走廊真实三维环境的环境模型；所述航巡情报信息基于处理规则进行数字化处理，将处理后的空间数据以及业务数据显示于所述环境模型；基于最优算法建立目标航线的巡视起点到巡视终点的初始安全航线；基于所述环境模型中的环境因素不确定性，对所述初始安全航线进行优化，确定最优安全航线。2.根据权利要求1所述的方法，所述航巡情报信息包括地理空间要素以及输电线路台账；所述地理空间要素包括：栅格数据、适量数据、三维模型以及气象数据；所述输电线路台账包括：杆塔台账、导线台账以及用户需求。3.根据权利要求2所述的方法，所述航巡情报信息基于处理规则进行数字化处理，包括：基于反距离权重空间插值的策略对LiDAR航拍数据的缺测值进行合理替代：式中，m为用于插值的区域LiDAR点云个数，Z为估计的格点的高程值，W为权重系数；对LiDAR航拍数据点云密度所引起的高程误差进行处理：P
W
＝P
GPS
+R
W
R
GEO
R
INS
(R
lu
R
lb
s+l0)其中，P
W
为目标激光点在WGS84坐标系中的坐标；P
GPS
为GPS天线相位中心在WGS84坐标系中的坐标；R
W
为局部椭球系统到WGS
‑
84坐标系中的转换矩阵；R
GEO
为导航坐标系到局部椭球系统R
INS
的转换矩阵；R
lu
为激光光束坐标系到激光系统坐标系的转换矩阵；R
lb
为瞬时激光光束坐标系到激光系统坐标系的转换矩阵；s为激光点在激光光束坐标系中的位置坐标。l0为GPS天线相位中心到激光发射中心的偏心分量。4.根据权利要求1所述的方法，所述将处理后的空间数据以及业务数据显示于所述环境模型，包括：对所述空间地理数据进行坐标配准，并与所述业务数据通过唯一标识进行关联，进行无缝拼接后将空间数据以及业务数据显示于所述环境模型。5.根据权利要求1所述的方法，所述基于最优算法确定目标航线的巡视起点到巡视终点的初始安全航线，包括：基于LiDAR航拍数据的采用栅格地图与拓扑地图结合的方法，对航线进行规划；其中，栅格地图的方法是将每个栅格单元抽象为一个节点，通过连接节点的弧线和节点本身构造航路网络模型，将航线规划问题转变为基于航路网络图的搜索，栅格地图的信息直接与环境区域对应；其中，拓扑地图方法将环境表示为一张拓扑意义上的连接关系图G＝(V,E)，其中V表示顶点集合，E表示连接顶点的边集合。6.根据权利要求1所述的方法，所述基于最优算法确定目标航线的巡视起点到巡视终点的初始安全航线；基于所述环境模型中的环境因素不确定性，对所述初始安全航线进行
优化，确定最优安全航线，包括：S1:首先，连接巡视起点与巡视终点建立一条探测线，作为初始安全航线；S2:构建当前节点所在碍航物的边界线到当前窗口内位于探测线上的其他碍航物边界线的公切线；S3:如果公切线与某些碍航物相交，则以该条公切线为探测线，递归执行步骤S2；S4:对经过上述过程所得到的无碰切线，求碍航物的凸边界以连接当前节点和无碰切线的巡视起点；S 5:如果凸边界与碍航物不相交，则以该凸边界及对应的切线为基础，对当前节点进行扩展，创建其子节点及连接各节点的边；否则，则以该凸边界上第一条与碍航物相交的线段作为探测线，递归执行步骤S 2。7.一种基于LiDAR航拍...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜黎明，王佳颖，吴建雄，李玉容，
申请(专利权)人：国网电力空间技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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