無人機的控制方法、裝置和系統制造方法及圖紙

本發明專利技術提供了一種無人機的控制方法、裝置和系統，該方法包括：獲取風力發電機外表面上的點的GPS坐標；獲取無人機的當前GPS坐標；根據風力發電機外表面上的點的GPS坐標和無人機的當前GPS坐標，統計與無人機處于危險距離的所有點，以形成危險點集；根據統計的每個點的GPS坐標與無人機的當前GPS坐標的位置關系，確定飛控方向和距離；向無人機發送飛控指令，以控制無人機按照飛控方向和距離飛行。能夠精確到風力發電機外表面的每個點與無人機的距離，使在無人機與風力發電機處于危險距離時，對無人機的飛控更加準確，能被廣泛地應用于實際的作業過程。

【技術實現步驟摘要】
無人機的控制方法、裝置和系統
本專利技術實施例涉及風力發電
，尤其涉及一種無人機的控制方法、裝置和系統。
技術介紹
伴隨著小型無人機技術的不斷發展，無人機技術的應用領域也不斷擴大。無人機技術的應用領域主要有地形測繪領域、電網線路的巡檢領域，影視航拍領域、地質檢測領域、以及各種工業領域等。近年來隨著風力發電的快速發展，使風力發電機的裝機量不斷的增加，風力發電機的葉片的檢修維護的成本也不斷的增加。為了解決風力發電機的葉片的檢修維護的成本不斷增加的問題，一種用于風力發電機的葉片檢查的無人機控制系統應時而生。該無人機控制系統包括：風力發電機、無人機以及控制無人機在風力發電機的葉片附近飛行的地面控制站。在無人機繞風力發電機的葉片飛行的過程中，由于無人機的飛行會受到陣風、無人機飛控手失誤操作等多種不確定性因素的干擾，導致無人機可能會與風力發電機相撞。為了防止無人機與風力發電機相撞的現象發生，目前通過在無人機安裝超聲波測距傳感器來檢測無人機與風力發電機之間的距離，并由地面控制站獲取無人機與風力發電機之間的距離，在超過安全距離時，控制無人機航向，防止無人機和風力發電機相撞。然而，由于超聲波測距傳感器測量物體距離的方法與超聲波的傳播速度有關，超聲波的傳播速度又與超聲波的傳輸介質密切相關，所以導致超聲波測距傳感器測量物體距離的精確度受環境溫度、濕度影響較大，使該方法的可靠性較差，難以應用于實際的作業過程。
技術實現思路
本專利技術實施例提供一種無人機的控制方法、裝置和系統，解決了現有技術中的超聲波測距傳感器測量無人機和風力發電機之間的距離的方法受環境溫度、濕度影響較大，導致可靠性較差，難以應用于實際作業中的技術問題。第一方面，本專利技術實施例提供一種無人機的控制方法，包括：獲取風力發電機外表面上的點的GPS坐標；獲取無人機的當前GPS坐標；根據所述風力發電機外表面上的點的GPS坐標和所述無人機的當前GPS坐標，統計與所述無人機處于危險距離的所有點，以形成危險點集；根據所述統計的每個點的GPS坐標與所述無人機的當前GPS坐標的位置關系，確定飛控方向和距離；向所述無人機發送飛控指令，以控制無人機按照所述飛控方向和距離飛行。第二方面，本專利技術實施例提供一種無人機的控制裝置，包括：點GPS坐標獲取單元，用于獲取風力發電機外表面上的點的GPS坐標；無人機GPS坐標獲取單元，用于獲取無人機的當前GPS坐標；危險點集統計單元，用于根據所述風力發電機外表面上的點的GPS坐標和所述無人機的當前GPS坐標，統計與所述無人機處于危險距離的所有點，以形成危險點集；飛控參數確定單元，用于根據所述統計的每個點的GPS坐標與所述無人機的當前GPS坐標的位置關系，確定飛控方向和距離；飛控指令發送單元，用于向所述無人機發送飛控指令，以控制無人機按照飛控方向和距離進行飛行。第三方面，本專利技術實施例提供一種無人機的控制系統，包括上述所述的無人機的控制裝置以及無人機。該裝置向無人機發送飛控指令，以控制無人機按照所述飛控方向和距離飛行。本專利技術實施例提供一種無人機的控制方法、裝置和系統，通過獲取風力發電機外表面上的點的GPS坐標；獲取無人機的當前GPS坐標；根據風力發電機外表面上的點的GPS坐標和無人機的當前GPS坐標，統計與無人機處于危險距離的所有點，以形成危險點集；根據統計的每個點的GPS坐標與無人機的當前GPS坐標的位置關系，確定飛控方向和距離；向無人機發送飛控指令，以控制無人機按照飛控方向和距離飛行。由于無人機和風力發電機之間的距離是通過GPS坐標計算出的，不受環境溫度、濕度的影響，而且能夠精確到風力發電機外表面的每個點與無人機的距離，使在無人機與風力發電機處于危險距離時，對無人機的飛控更加準確，能被廣泛地應用于實際的作業過程。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本專利技術的無人機控制系統的拓撲圖；圖2為本專利技術無人機的控制方法實施例一的流程圖；圖3為本專利技術無人機的控制方法實施例二的流程圖；圖4為本專利技術實施例二中的柱坐標系的示意圖；圖5為本專利技術無人機的控制裝置實施例一的結構示意圖；圖6為本專利技術無人機的控制裝置實施例二的結構示意圖。附圖標記：1-風力發電機2-無人機3-無人機控制裝置51-點GPS坐標獲取單元52-無人機GPS坐標獲取單元53-危險點集統計單元53a-第一點集統計模塊53b-第二點集統計模塊53c-第三點集統計模塊53d-危險點集設定模塊54-飛控參數確定單元54a-第一飛控參數確定模塊54b-第二飛控參數確定模塊54c-第三飛控參數確定模塊55-飛控指令發送單元51a-三維模型構建模塊51b-網格化處理模塊51c-點空間坐標計算模塊51d-點GPS坐標計算模塊具體實施方式為使本專利技術實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。應當理解，本文中使用的術語“和/或”僅僅是一種描述關聯對象的關聯關系，表示可以存在三種關系，例如，A和/或B，可以表示：單獨存在A，同時存在A和B，單獨存在B這三種情況。另外，本文中字符“/”，一般表示前后關聯對象是一種“或”的關系。取決于語境，如在此所使用的詞語“如果”可以被解釋成為“在……時”或“當……時”或“響應于確定”或“響應于檢測”。類似地，取決于語境，短語“如果確定”或“如果檢測(陳述的條件或事件)”可以被解釋成為“當確定時”或“響應于確定”或“當檢測(陳述的條件或事件)時”或“響應于檢測(陳述的條件或事件)”。本申請提供的無人機的控制方法和裝置，可適用于無人機控制系統，圖1為本專利技術的無人機控制系統的拓撲圖，如圖1所示，該無人機系統包括：風力發電機1、無人機2和無人機控制裝置3。無人機控制裝置3可單獨控制無人機飛行，也可將無人機控制裝置3集成在現有的地面控制站中。其中，無人機2和無人機控制裝置3之間進行通信連接，無人機控制裝置3用于對無人機2進行飛行控制。無人機2用于對風力發電機的葉片進行檢查，并將檢查結果進行記錄或傳送至地面控制站中。其中，無人機控制裝置3和地面控制站分別可以為移動電話，計算機，數字廣播終端，消息收發設備，游戲控制臺，平板設備，醫療設備，健身設備，個人數字助理等。圖2為本專利技術無人機的控制方法實施例一的流程圖，如圖2所示，本專利技術天提供的無人機的控制方法的執行主體為無人機的控制裝置，則本實施例提供的無人機的控制方法包括以下幾個步驟。步驟201，獲取風力發電機外表面上的點的GPS坐標。具體地，本實施例中，在風力發電機外表面上的點的GPS坐標可根據空間坐標系中的風力發電機外表面上的點的空間坐標轉換得到。其中空間坐標系可以為空間直角坐標系或者柱坐標系。在風力發電機外表面上的點的GPS坐標也可通過其他方式得到，本實施例中對此不做限定。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種無人機的控制方法，其特征在于，包括：獲取風力發電機外表面上的點的GPS坐標；獲取無人機的當前GPS坐標；根據所述風力發電機外表面上的點的GPS坐標和所述無人機的當前GPS坐標，統計與所述無人機處于危險距離的所有點，以形成危險點集；根據所述統計的每個點的GPS坐標與所述無人機的當前GPS坐標的位置關系，確定飛控方向和距離；向所述無人機發送飛控指令，以控制無人機按照所述飛控方向和距離飛行。

【技術特征摘要】
1.一種無人機的控制方法，其特征在于，包括：獲取風力發電機外表面上的點的GPS坐標；獲取無人機的當前GPS坐標；根據所述風力發電機外表面上的點的GPS坐標和所述無人機的當前GPS坐標，統計與所述無人機處于危險距離的所有點，以形成危險點集；根據所述統計的每個點的GPS坐標與所述無人機的當前GPS坐標的位置關系，確定飛控方向和距離；向所述無人機發送飛控指令，以控制無人機按照所述飛控方向和距離飛行。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取風力發電機外表面上的GPS坐標包括：構建風力發電機的等比例三維模型；將所述三維模型進行網格化處理；計算網格節點的空間坐標，以作為所述風力發電機外表面上的點的空間坐標；根據所述風力發電機外表面上的點的空間坐標計算其對應的GPS坐標。3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述空間坐標系為柱坐標系，所述柱坐標系的X軸指向正北方向，Y軸指向正西方向，Z軸垂直向上，所述柱坐標系下的原點為所述風力發電機的塔架與地面的接觸平面的中心點。4.根據權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，所述根據所述風力發電機外表面上的點的GPS坐標和所述無人機的當前GPS坐標，統計與所述無人機處于危險距離的所有點，以形成危險點集，具體包括：根據所述風力發電機外表面上的點的GPS坐標和所述無人機的當前GPS坐標，統計與所述無人機的當前垂直距離小于預設閾值的所有點，以形成第一點集；統計所述第一點集中的與所述無人機的之間的當前水平距離小于所述預設閾值的所有點，以形成第二點集；根據所述第二點集中的每個點與所述無人機之間的當前垂直距離和當前水平距離，計算所述第二點集中的每個點與所述無人機之間的當前實際距離，統計所述當前實際距離小于所述預設閾值的所有點，以形成第三點集；將所述第三點集作為所述危險點集。5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據所述統計的每個點的GPS坐標與所述無人機的當前GPS坐標的位置關系，確定飛控方向和距離，具體包括：若所述第三點集中，每個點的GPS坐標中的高程值均小于無人機當前GPS坐標中的高程值，則確定第一飛控方向和距離為垂直向上飛行第一預設距離，若每個點的GPS坐標中的高程值均大于無人機當前GPS坐標中的高程值，則確定第一飛控方向和距離為垂直向下飛行第一預設距離；若所述第三點集中，每個點的GPS坐標中的經度值均小于所述無人機當前GPS坐標中的經度值，則確定第二飛控方向和距離為向東飛行第二預設距離，若每個點的GPS坐標中的經度值均大于所述無人機當前GPS坐標中的經度值，確定第二飛控方向和距離為向西飛行第二預設距離；若所述第三點集中，每個點的GPS坐標中的緯度值均小于所述無人機當前GPS坐標中的緯度值，則確定第三飛控方向和距離為向北飛行第二預設距離，若每個點的GPS坐標中的緯度值均大于所述無人機當前GPS坐標中的緯度值，則確定第三飛控方向和距離為向南飛行第二預設距離。6.一種無人機的控制裝置，其特征在于，包括：點GPS坐標獲取單元，用于獲取風力發電機外表面上的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙亮，周志奇，
申請(專利權)人：北京金風科創風電設備有限公司，
類型：發明
國別省市：北京,11