【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)屬于智能巡檢的，具體涉及一種巡檢無(wú)人機(jī)的控制方法及裝置。
技術(shù)介紹
1、變電站作為電網(wǎng)樞紐它的運(yùn)行質(zhì)量與整個(gè)電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行息息相關(guān)，因此需要進(jìn)行定期巡視以確保其設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。
2、隨著巡檢無(wú)人機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，其在電力行業(yè)中的應(yīng)用日益深入，尤其在變電站等高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的巡檢任務(wù)中，巡檢無(wú)人機(jī)已成為提高巡檢效率、降低人工風(fēng)險(xiǎn)的重要工具。然而，變電站復(fù)雜的環(huán)境，例如強(qiáng)電磁干擾和設(shè)備密集布局，對(duì)巡檢無(wú)人機(jī)的飛行穩(wěn)定性、通訊可靠性和整體安全性構(gòu)成嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
3、一方面，高壓電氣設(shè)備產(chǎn)生的強(qiáng)電磁干擾常導(dǎo)致巡檢無(wú)人機(jī)出現(xiàn)定位偏差、飛行軌跡偏離，甚至通信鏈路中斷，嚴(yán)重時(shí)使巡檢無(wú)人機(jī)失控或墜毀，巡檢任務(wù)失敗，甚至可能使巡檢無(wú)人機(jī)碰撞高壓設(shè)備，造成設(shè)備損壞或引發(fā)安全事故，影響變電站的正常運(yùn)行，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。另一方面，復(fù)雜氣象條件、電離層活躍及不利的衛(wèi)星幾何分布等因素，均可能導(dǎo)致依賴(lài)于實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)載波相位差分技術(shù)(real-time?kinematic，rtk)的定位系統(tǒng)精度下降甚至失效，影響巡檢無(wú)人機(jī)巡檢任務(wù)的執(zhí)行能力和安全性。
4、目前，巡檢無(wú)人機(jī)系統(tǒng)通過(guò)加裝電磁屏蔽材料或抗干擾設(shè)備，減少電磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)航和通信系統(tǒng)的干擾，以保障巡檢無(wú)人機(jī)在變電站環(huán)境中的飛行穩(wěn)定性和安全性。然而，這些措施在強(qiáng)電磁干擾區(qū)域效果有限，仍可能導(dǎo)致巡檢無(wú)人機(jī)失控，并增加巡檢無(wú)人機(jī)的重量和功耗，降低飛行效率和續(xù)航時(shí)間。巡檢路徑規(guī)劃多依賴(lài)靜態(tài)算法，缺乏對(duì)實(shí)時(shí)電磁干擾和環(huán)境變化的自適應(yīng)調(diào)整，易使巡檢無(wú)人機(jī)進(jìn)入強(qiáng)電磁干擾區(qū)域，影
5、因此，巡檢無(wú)人機(jī)系統(tǒng)在應(yīng)對(duì)強(qiáng)電磁干擾、避障和應(yīng)急處理方面仍存在技術(shù)瓶頸，如何讓巡檢無(wú)人機(jī)系統(tǒng)適應(yīng)變電站復(fù)雜環(huán)境，確保巡檢任務(wù)高效準(zhǔn)確地完成是當(dāng)前需要解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本專(zhuān)利技術(shù)提供了一種巡檢無(wú)人機(jī)的控制方法，包括：
2、獲取巡檢傳感數(shù)據(jù)，其中，巡檢傳感數(shù)據(jù)為巡檢無(wú)人機(jī)在巡檢過(guò)程中傳感器采集到的數(shù)據(jù)；
3、分析巡檢傳感數(shù)據(jù)，確定巡檢無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)定位巡檢狀態(tài)；
4、基于巡檢無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)定位巡檢狀態(tài)，提取巡檢無(wú)人機(jī)的聲紋信號(hào)，并結(jié)合慣性測(cè)量單元的狀態(tài)估計(jì)方程，確定巡檢無(wú)人機(jī)的位置姿態(tài)數(shù)據(jù)；
5、根據(jù)位置姿態(tài)數(shù)據(jù)，調(diào)整巡檢無(wú)人機(jī)的巡檢路徑，以完成巡檢無(wú)人機(jī)的巡檢任務(wù)。
6、在一種可能的實(shí)施方式中，巡檢傳感數(shù)據(jù)包括定位信號(hào)數(shù)據(jù)和電磁信號(hào)數(shù)據(jù)；
7、分析巡檢傳感數(shù)據(jù)，確定巡檢無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)定位巡檢狀態(tài)，包括：
8、提取定位信號(hào)數(shù)據(jù)中的信號(hào)特征，給出定位誤差；
9、提取電磁信號(hào)數(shù)據(jù)中的電磁特征，給出電磁干擾強(qiáng)度；
10、分別對(duì)定位誤差和電磁干擾強(qiáng)度進(jìn)行判斷，得到定位狀態(tài)和電磁干擾狀態(tài)；
11、基于定位狀態(tài)和/或電磁干擾狀態(tài)，確定巡檢無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)定位巡檢狀態(tài)。
12、在一種可能的實(shí)施方式中，定位信號(hào)數(shù)據(jù)包括衛(wèi)星信號(hào)功率，所述信號(hào)特征包括信號(hào)強(qiáng)度特征、多徑特征、衛(wèi)星空間分布特征、載波相位誤差和時(shí)延特征；
13、提取定位信號(hào)數(shù)據(jù)中的信號(hào)特征，給出定位誤差，包括：
14、獲取衛(wèi)星空間分布特征、載波相位誤差和時(shí)延特征；
15、根據(jù)衛(wèi)星信號(hào)功率，給出衛(wèi)星信號(hào)的理想衰減值、實(shí)際衰減值和附加衰減值；
16、基于衛(wèi)星信號(hào)的理想衰減值、實(shí)際衰減值和附加衰減值，確定衛(wèi)星信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度特征；
17、分析信號(hào)強(qiáng)度特征，給出多徑特征；
18、基于各個(gè)信號(hào)特征的權(quán)重，融合信號(hào)強(qiáng)度特征、多徑特征、衛(wèi)星空間分布特征、載波相位誤差和時(shí)延特征，得到定位誤差。
19、在一種可能的實(shí)施方式中，衛(wèi)星空間分布特征以幾何精度因子為指標(biāo)；
20、設(shè)置幾何精度因子的判別閾值；
21、基于對(duì)幾何精度因子與判別閾值的分析，衡量幾何精度因子對(duì)定位誤差的影響；
22、幾何精度因子具體表示為：
23、
24、其中，gdop為幾何精度因子，q11為接收機(jī)的位置坐標(biāo)在x軸方向上的誤差，q22為接收機(jī)的位置坐標(biāo)在y軸方向上的誤差，q33為接收機(jī)的位置坐標(biāo)在z軸方向上的誤差，q44為接收機(jī)的時(shí)間誤差。
25、在一種可能的實(shí)施方式中，電磁特征包括磁場(chǎng)強(qiáng)度特征、磁場(chǎng)頻譜特征和磁場(chǎng)變化率特征；
26、提取電磁信號(hào)數(shù)據(jù)中的電磁特征，給出電磁干擾強(qiáng)度，包括：
27、基于電磁信號(hào)數(shù)據(jù)，給出磁場(chǎng)強(qiáng)度特征、磁場(chǎng)頻譜特征和磁場(chǎng)變化率特征，其中，磁場(chǎng)頻譜特征通過(guò)對(duì)電磁場(chǎng)信號(hào)進(jìn)行快速傅里葉變換得到，磁場(chǎng)變化率特征為電磁場(chǎng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率；
28、基于各個(gè)電磁特征對(duì)應(yīng)的權(quán)重，融合磁場(chǎng)強(qiáng)度特征、磁場(chǎng)頻譜特征和磁場(chǎng)變化率特征，得到電磁干擾強(qiáng)度。
29、在一種可能的實(shí)施方式中，基于巡檢無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)定位巡檢狀態(tài)，提取巡檢無(wú)人機(jī)的聲紋信號(hào)，并結(jié)合慣性測(cè)量單元的狀態(tài)估計(jì)方程，確定巡檢無(wú)人機(jī)的位置姿態(tài)數(shù)據(jù)，包括：
30、當(dāng)實(shí)時(shí)定位巡檢狀態(tài)為異常狀態(tài)時(shí)，提取聲紋信號(hào)中的聲信號(hào)特征，建立觀測(cè)方程；
31、結(jié)合慣性測(cè)量單元的狀態(tài)估計(jì)方程，分析巡檢無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)位置和實(shí)時(shí)姿態(tài)，得到巡檢無(wú)人機(jī)的位置姿態(tài)數(shù)據(jù)。
32、在一種可能的實(shí)施方式中，結(jié)合慣性測(cè)量單元的狀態(tài)估計(jì)方程，分析巡檢無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)位置和實(shí)時(shí)姿態(tài)，得到巡檢無(wú)人機(jī)的位置姿態(tài)數(shù)據(jù)，包括：
33、獲取參數(shù)關(guān)聯(lián)方程，其中，參數(shù)關(guān)聯(lián)方程包括觀測(cè)方程中各個(gè)參數(shù)和狀態(tài)估計(jì)方程中各個(gè)參數(shù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系；
34、基于參數(shù)關(guān)聯(lián)方程，融合觀測(cè)方程和狀態(tài)估計(jì)方程，對(duì)巡檢無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)位置和實(shí)時(shí)姿態(tài)進(jìn)行分析，確定巡檢無(wú)人機(jī)的位置姿態(tài)數(shù)據(jù)。
35、在一種可能的實(shí)施方式中，方法還包括：
36、根據(jù)位置姿態(tài)數(shù)據(jù)，給出位置姿態(tài)數(shù)據(jù)和禁飛區(qū)域的第一距離；
37、基于預(yù)設(shè)的安全范圍，對(duì)第一距離進(jìn)行判斷，得到第一判斷結(jié)果；
38、根據(jù)第一判斷結(jié)果，輸出報(bào)警指令。
39、在一種可能的實(shí)施方式中，根據(jù)位置姿態(tài)數(shù)據(jù)，調(diào)整巡檢無(wú)人機(jī)的巡檢路徑，以完成巡檢無(wú)人機(jī)的巡檢任務(wù)，包括：
40、獲取位置姿態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的障礙位置數(shù)據(jù)；
41、基于障礙位置數(shù)據(jù)，調(diào)整巡檢路徑。
42、本專(zhuān)利技術(shù)還公開(kāi)了一種巡檢無(wú)人機(jī)的控制裝置，包括：
43、數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取巡檢傳感數(shù)據(jù)，其中，巡檢傳感數(shù)據(jù)為巡檢無(wú)人機(jī)在巡檢過(guò)程中傳感器采集到的數(shù)據(jù)；
44、狀態(tài)確定模塊，用于分析巡檢傳感數(shù)據(jù)，確定巡檢無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)定位巡檢狀態(tài)；
45、位置分析模塊，用于基于巡檢無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)定位巡檢狀態(tài)，提取巡檢無(wú)人機(jī)的聲本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種巡檢無(wú)人機(jī)的控制方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的巡檢無(wú)人機(jī)的控制方法，其特征在于，巡檢傳感數(shù)據(jù)包括定位信號(hào)數(shù)據(jù)和電磁信號(hào)數(shù)據(jù)；
3.如權(quán)利要求2所述的巡檢無(wú)人機(jī)的控制方法，其特征在于，所述定位信號(hào)數(shù)據(jù)包括衛(wèi)星信號(hào)功率，所述信號(hào)特征包括信號(hào)強(qiáng)度特征、多徑特征、衛(wèi)星空間分布特征、載波相位誤差和時(shí)延特征；
4.如權(quán)利要求3所述的巡檢無(wú)人機(jī)的控制方法，其特征在于，衛(wèi)星空間分布特征以幾何精度因子為指標(biāo)；
5.如權(quán)利要求2所述的巡檢無(wú)人機(jī)的控制方法，其特征在于，所述電磁特征包括磁場(chǎng)強(qiáng)度特征、磁場(chǎng)頻譜特征和磁場(chǎng)變化率特征；
6.如權(quán)利要求1所述的巡檢無(wú)人機(jī)的控制方法，其特征在于，所述基于巡檢無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)定位巡檢狀態(tài)，提取巡檢無(wú)人機(jī)的聲紋信號(hào)，并結(jié)合慣性測(cè)量單元的狀態(tài)估計(jì)方程，確定巡檢無(wú)人機(jī)的位置姿態(tài)數(shù)據(jù)，包括：
7.如權(quán)利要求6所述的巡檢無(wú)人機(jī)的控制方法，其特征在于，所述結(jié)合慣性測(cè)量單元的狀態(tài)估計(jì)方程，分析巡檢無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)位置和實(shí)時(shí)姿態(tài)，得到巡檢無(wú)人機(jī)的位置姿態(tài)數(shù)據(jù)，包括：
8.如權(quán)利要
9.如權(quán)利要求1所述的巡檢無(wú)人機(jī)的控制方法，其特征在于，所述根據(jù)位置姿態(tài)數(shù)據(jù)，調(diào)整巡檢無(wú)人機(jī)的巡檢路徑，以完成巡檢無(wú)人機(jī)的巡檢任務(wù)，包括：
10.一種巡檢無(wú)人機(jī)的控制裝置，其特征在于，包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種巡檢無(wú)人機(jī)的控制方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的巡檢無(wú)人機(jī)的控制方法，其特征在于，巡檢傳感數(shù)據(jù)包括定位信號(hào)數(shù)據(jù)和電磁信號(hào)數(shù)據(jù)；
3.如權(quán)利要求2所述的巡檢無(wú)人機(jī)的控制方法，其特征在于，所述定位信號(hào)數(shù)據(jù)包括衛(wèi)星信號(hào)功率，所述信號(hào)特征包括信號(hào)強(qiáng)度特征、多徑特征、衛(wèi)星空間分布特征、載波相位誤差和時(shí)延特征；
4.如權(quán)利要求3所述的巡檢無(wú)人機(jī)的控制方法，其特征在于，衛(wèi)星空間分布特征以幾何精度因子為指標(biāo)；
5.如權(quán)利要求2所述的巡檢無(wú)人機(jī)的控制方法，其特征在于，所述電磁特征包括磁場(chǎng)強(qiáng)度特征、磁場(chǎng)頻譜特征和磁場(chǎng)變化率特征；
6.如權(quán)利要求1所述的巡檢無(wú)人機(jī)的控...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周斌，李勇，戴永東，陳挺，王神玉，聞丹銀，馬泰，袁晨，張圣軍，唐杰，
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