一种基于无人机监测盲区数据补全的表面位移测量方法技术

本发明专利技术涉及自动化工程测量技术领域，特别涉及一种基于无人机监测盲区数据补全的表面位移测量方法。包括控制无人机扫描待测量边坡步骤，监测盲区识别步骤，以及预测盲区步骤。本发明专利技术考虑到了边坡上空有遮挡的情况，对于因遮挡而测量错误的数据，可以自动识别，自动修正，使无人机边坡监测适用范围更广，具有较高的市场价值。同时，还设计了无人机状态预测模型，根据无人机当前状态可预测下一时刻无人机状态，再将预测得到的无人机状态与无人机真实状态相比较，可得到预测控制与实际控制的差距，即轨迹校正值；因此每一次控制无人机时，都基于上一次的偏差进行了修正，可显著增加无人机的寻迹能力和稳定性，有助于提高激光雷达的监测效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自动化工程测量，特别涉及一种基于无人机监测盲区数据补全的表面位移测量方法。

技术介绍

1、边坡表面位移测量一直是工程测量
较为重要的一个环节，传统的边坡沉降观测大多采用地面测量仪或者地面传感器的方式，其不足之处在于，测量仪或传感器均是固定不动地安装在边坡上，需要前期施工，废时废力；而且每个测量仪或传感器只能监测一小段边坡，若边坡长度较大，前期投入成本过多，不便于移除。

2、基于以上缺点，近年行业内开始尝试使用无人机搭载激光雷达实现边坡监测，其刚好可以弥补地面测量技术的不足，具有无需前期施工，监测距离长，便于移植等优点。

3、如cn115930898a中公开名为“基于无人机高边坡监测方法”的专利技术专利，就采用了无人机配合激光的监测方式，包括有航线规划、数据采集、三维建模、数据处理等步骤，属于较为常见的监测方式。其不足之处在于：1、并未考虑到边坡植被遮挡的情况，对于地面情况较为复杂的边坡，无适应能力；2、边坡监测时，对于采集数据的精准度有较高的要求，而无人机的航线寻迹能力以及拍摄稳定性都会对边坡监测造成严重的影响，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于无人机监测盲区数据补全的表面位移测量方法，其特征在于，具体方法如下：

2.如权利要求1所述的基于无人机监测盲区数据补全的表面位移测量方法，其特征在于，所述无人机为四旋翼无人机，动力学模型如下：

3.如权利要求1所述的基于无人机监测盲区数据补全的表面位移测量方法，其特征在于，控制无人机的具体方法如下：

4.如权利要求3所述的基于无人机监测盲区数据补全的表面位移测量方法，其特征在于，当前时刻轨迹校正值Xc(k)、下一时刻期望轨迹Xref(k+1)、新的状态量Xe(k+1)、预测状态Xpre(k+1)和实际状态Y(k+1)均包括无人机状态属性，所...

【技术特征摘要】

1.一种基于无人机监测盲区数据补全的表面位移测量方法，其特征在于，具体方法如下：

2.如权利要求1所述的基于无人机监测盲区数据补全的表面位移测量方法，其特征在于，所述无人机为四旋翼无人机，动力学模型如下：

3.如权利要求1所述的基于无人机监测盲区数据补全的表面位移测量方法，其特征在于，控制无人机的具体方法如下：

4.如权利要求3所述的基于无人机监测盲区数据补全的表面位移测量方法，其特征在于，当前时刻轨迹校正值xc(k)、下一时刻期望轨迹xref(k+1)、新的状态量xe(k+1)、预测状态xpre(k+1)和实际状态y(k+1)均包括无人机状态属性，所述无人机状态属性包括：

5.如权利要求4所述的基于无人机监测盲区数据补全的表面位移测量方法，其特征在于，优化求解当前时刻最优控制量u(k)，具体方法如下：

6.如权利要求4所述的基于无人机监测盲区数...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘佳亮，杨玉晶，王继波，武辉，史从宇，杨彪，许长城，皮宇航，王博，张续光，王凯，龙万鹏，吴昊，李奎邑，朱睿，周夏昕，李思良，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：发明
国别省市：