【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于激光瞄準領域，具體涉及一種吊艙激光器在抗風擾動下的自動反饋瞄準控制方法。
技術介紹
1、輸電線路是電力傳輸的重要基礎設施，其穩定性直接影響到電力系統的正常運行。然而，在輸電線路的運行過程中，常常會出現懸掛異物的情況，如樹枝、鳥巢、風箏等外部物體，這些異物可能會導致線路短路、故障、火災等安全隱患，甚至影響電力供應的可靠性。因此，及時清除輸電線路上的懸掛異物，是確保電力系統安全運行的重要任務。
2、傳統的輸電線路懸掛異物清除方法多依賴人工或者地面設備，這些方法不僅效率低、成本高，而且存在較大的安全隱患。人工清除作業通常需要高空作業，人員安全難以保障，并且作業時間較長，可能對輸電線路造成一定的損壞。地面設備清除則需要大量人力物力投入，且無法靈活應對復雜的地形和環境條件。
3、近年來，隨著無人機技術的發展，無人機因其高效、靈活、低成本的特點，已逐漸成為輸電線路巡檢和異物清除的一個重要工具。無人機能夠通過搭載高清攝像頭、紅外熱成像設備等傳感器，對輸電線路進行實時監測，識別并定位懸掛異物。利用無人機的飛行能力，可以通過搭載激光器清除輸電線路上的異物，從而避免人工高空作業帶來的安全風險，提升作業效率。
4、然而，盡管無人機在輸電線路巡檢和異物清除中具有諸多優勢，但由于強風等環境因素的影響，無人機在執行任務時仍面臨著嚴重的穩定性問題。在強風環境下，無人機容易受到風力的擾動，導致飛行不穩、定位不精確，進而影響搭載的設備（如激光器、機械臂等）的工作精度。特別是在進行懸掛異物清除任務時，如何保持無人機
5、現有技術雖然提出了一些抗風擾動的無人機控制方法，如調整飛行控制參數、增加穩定裝置等，但這些技術往往無法完全解決強風環境下無人機飛行精度和穩定性的問題。在強風環境下，特別是在輸電線路附近，復雜的氣流和風向變化使得無人機難以保持精確的定位和姿態，導致作業精度和效率下降。因此，如何在復雜氣象條件下，確保無人機能夠穩定懸停，并且使搭載的激光器能夠高效清除懸掛異物，仍然是亟待解決的技術難題。
技術實現思路
1、本專利技術的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種吊艙激光器在抗風擾動下的自動反饋瞄準控制方法。
2、本專利技術的目的可以通過以下技術方案來實現：
3、本專利技術一方面提供了一種吊艙激光器在抗風擾動下的自動反饋瞄準控制方法，包括以下步驟：
4、在準備周期的多個時刻，獲取瞄準目標所在區域的天氣信息以及激光器的在預設坐標系中的第一位置信息和瞄準目標在預設坐標系中的第二位置信息，其中，所述天氣信息包括：風向數據和風速數據，根據風擾動處理模型，對風向數據、風速數據、第一位置信息和第二位置信息進行處理，確定調整后的激光器的瞄準位置，根據調整后的激光器的瞄準位置、風向數據、風速數據、第一位置信息和第二位置信息，對風擾動處理模型進行訓練，獲得已訓練的風擾動處理模型；
5、獲取瞄準目標所在區域在工作周期的多個時刻的第二天氣信息以及激光器的第三位置信息和瞄準目標的第四位置信息，其中，所述第二天氣信息包括：第二風向數據和第二風速數據；
6、在工作周期的多個時刻，根據已訓練的風擾動處理模型，對第二風向數據、第二風速數據、第三位置信息和第四位置信息進行處理，確定風補償指令，根據風補償指令，通過執行器對激光器進行調整。
7、進一步的，所述激光器設于無人機下方，所述瞄準目標包括輸電線路的懸掛異物、電力設備、建筑物上需要清除的目標，所述預設坐標系為基于瞄準目標所在區域內的預設原點為坐標原點，以瞄準目標所在區域的地面為坐標系xoy面，以豎直向上的方向為坐標系z軸建立的坐標系。
8、進一步的，所述根據風擾動處理模型，對風向數據、風速數據、第一位置信息和第二位置信息進行處理，確定調整后的激光器的瞄準位置，具體包括：
9、根據所述第一位置信息和所述第二位置信息，確定風向夾角和測量距離；
10、根據風擾動處理模型，對所述測量距離、所述風向夾角和所述風速數據進行處理，確定風補償措施；
11、根據所述風補償措施，對激光器進行調整；
12、根據傳感器，獲取調整后的激光器的瞄準位置。
13、進一步的，所述根據所述第一位置信息和所述第二位置信息，確定風向夾角和測量距離，具體包括：
14、根據所述第一位置信息和所述第二位置信息，確定測量距離和瞄準角度；
15、根據所述瞄準角度和所述風向數據，確定風向和瞄準角度在預設坐標系中的風向夾角，其中，所述風向角度包括：第一風向夾角和第二風向夾角。
16、進一步的，所述根據調整后的激光器的瞄準位置、風向數據、風速數據、第一位置信息和第二位置信息，對風擾動處理模型進行訓練，獲得已訓練的風擾動處理模型，具體包括：
17、獲取激光器的激光器參數，其中，所述激光器參數包括：激光器功率、激光器頻率、激光器模態和光斑尺寸；
18、根據所述激光器參數，確定設備影響系數；
19、根據所述設備影響系數、所述調整后的激光器的瞄準位置、所述第二位置信息、所述風速數據、所述風向夾角和測量距離，確定風擾動處理模型的訓練損失函數；
20、根據所述風擾動處理模型的訓練損失函數，對風擾動處理模型進行訓練，獲得已訓練的風擾動處理模型。
21、進一步的，所述根據所述激光器參數，確定設備影響系數，具體包括：
22、根據所述激光器模態，確定輸出光束的縱模分布；
23、根據所述輸出光束的縱模分布，確定多模激光器識別結果；
24、根據激光器發生的激光的各個區域的光斑尺寸，確定光斑尺寸的第一標準差；
25、根據所述光斑尺寸、所述第一標準差、所述多模激光器識別結果、所述激光器功率和所述激光器頻率，確定設備影響系數。
26、進一步的，所述根據所述光斑尺寸、所述第一標準差、所述多模激光器識別結果、所述激光器功率和所述激光器頻率，確定設備影響系數，包括：
27、根據公式：
28、，
29、，
30、確定設備影響系數 eic，其中，和為預設權值，為預設倍數，if為條件函數， lp為激光器功率， lp t為預設激光器功率閾值， lf為激光器頻率， lf t為預設激光器頻率閾值， ml 0為多模激光器識別結果， ss k為激光器發射的激光的第k個區域的光斑尺寸， sd 本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種吊艙激光器在抗風擾動下的自動反饋瞄準控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種吊艙激光器在抗風擾動下的自動反饋瞄準控制方法，其特征在于，所述激光器設于無人機下方，所述瞄準目標包括輸電線路的懸掛異物、電力設備、建筑物上需要清除的目標，所述預設坐標系為基于瞄準目標所在區域內的預設原點為坐標原點，以瞄準目標所在區域的地面為坐標系XOY面，以豎直向上的方向為坐標系Z軸建立的坐標系。
3.根據權利要求1所述的一種吊艙激光器在抗風擾動下的自動反饋瞄準控制方法，其特征在于，所述根據風擾動處理模型，對風向數據、風速數據、第一位置信息和第二位置信息進行處理，確定調整后的激光器的瞄準位置，具體包括：
4.根據權利要求3所述的一種吊艙激光器在抗風擾動下的自動反饋瞄準控制方法，其特征在于，所述根據所述第一位置信息和所述第二位置信息，確定風向夾角和測量距離，具體包括：
5.根據權利要求1或3所述的一種吊艙激光器在抗風擾動下的自動反饋瞄準控制方法，其特征在于，所述根據調整后的激光器的瞄準位置、風向數據、風速數據、第一位置信息和第
6.根據權利要求5所述的一種吊艙激光器在抗風擾動下的自動反饋瞄準控制方法，其特征在于，所述根據所述激光器參數，確定設備影響系數，具體包括：
7.根據權利要求6所述的一種吊艙激光器在抗風擾動下的自動反饋瞄準控制方法，其特征在于，所述根據所述光斑尺寸、所述第一標準差、所述多模激光器識別結果、所述激光器功率和所述激光器頻率，確定設備影響系數，包括：
8.根據權利要求5所述的一種吊艙激光器在抗風擾動下的自動反饋瞄準控制方法，其特征在于，所述根據所述設備影響系數、所述調整后的激光器的瞄準位置、所述第二位置信息、所述風速數據、所述風向夾角和所述測量距離，確定風擾動處理模型的訓練損失函數，包括：
9.一種吊艙激光器在抗風擾動下的自動反饋瞄準控制系統，其特征在于，包括：
10.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述程序被處理器執行時實現如權利要求1～8中任一項所述的方法。
...【技術特征摘要】
1.一種吊艙激光器在抗風擾動下的自動反饋瞄準控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種吊艙激光器在抗風擾動下的自動反饋瞄準控制方法，其特征在于，所述激光器設于無人機下方，所述瞄準目標包括輸電線路的懸掛異物、電力設備、建筑物上需要清除的目標，所述預設坐標系為基于瞄準目標所在區域內的預設原點為坐標原點，以瞄準目標所在區域的地面為坐標系xoy面，以豎直向上的方向為坐標系z軸建立的坐標系。
3.根據權利要求1所述的一種吊艙激光器在抗風擾動下的自動反饋瞄準控制方法，其特征在于，所述根據風擾動處理模型，對風向數據、風速數據、第一位置信息和第二位置信息進行處理，確定調整后的激光器的瞄準位置，具體包括：
4.根據權利要求3所述的一種吊艙激光器在抗風擾動下的自動反饋瞄準控制方法，其特征在于，所述根據所述第一位置信息和所述第二位置信息，確定風向夾角和測量距離，具體包括：
5.根據權利要求1或3所述的一種吊艙激光器在抗風擾動下的自動反饋瞄準控制方法，其特征在于，所述根據調整后的激光器的瞄準位置、風向...
【專利技術屬性】
技術研發人員：何冰，戴緣生，孟夏卿，王浩洋，沈保國，龔景陽，陸峰，印明騁，刁潤男，黃澤，
申請(專利權)人：國網上海市電力公司，
類型：發明
國別省市：
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