CN104516354A - 一种无人直升机电力巡线智能返航路径控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人直升机电力巡线智能返航路径控制方法，无人直升机电力巡线飞行前，装订三种返航路径，分别为完整航路返航、原路返航，以及高效返航，装订完返航路径后，可通过遥测回报监控其状态，直升机飞控内部缺省为高效返航路径，可根据巡线飞行区域的地形环境特点，预设返航路径，在巡线飞行时出现数据链中断、飞行超距等故障时，无人直升机自动退出巡线任务飞行，按照装订的路径返航，在无人直升机正常巡线飞行时，地面的操作员能通过遥控器随时发出返航指令，使无人直升机退出巡线任务飞行，按照装订的路径返航；执行电力巡线任务时，这种智能返航路径控制方法具有保障方便、安全可靠、环境适应性强。

Description

一种无人直升机电力巡线智能返航路径控制方法

技术领域

本发明涉及一种无人直升机电力巡线智能返航路径控制方法，主要应用山区、森林、平原等地区的无人直升机电力巡线领域。

背景技术

一般无人直升机电力巡线任务的自动返航采用最优路径的方法，人工指令返航或故障返航时，无人直升机沿着当前点到起飞点的直线段返航飞行，其优点是设计简单，同时其缺点也是非常明显：直升机在山区巡线飞行时，返航的直线路径中，可能有高山、树木、高压线塔等危险障碍，如果按照此方式返航飞行，极易出现撞山坠毁事故，造成国民经济的巨大损失。因此，这种只能按照直线路径飞行的返航路径不能满足巡线区域地形复杂、对安全可靠性要求高的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种无人直升机电力巡线智能返航路径控制方法，该方法能根据巡线飞行区域的地形环境特点，预设返航路径：完整航线返航路径、原路返航路径、高效返航路径，能在保证不坠毁的情况下快速返回，该控制方法保障方便、环境适应强、安全可靠。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种无人直升机电力巡线智能返航路径控制方法，该方法是通过遥控器向无人机发送控制指令，使无人机按照接收到的控制指令飞行返航，具体包括以下步骤：

（1）在无人直升机电力巡线飞行前装订三种返航路径，分别为完整航路返航、原路返航及高效返航，通过遥控器上的遥测软件回报监控无人直升机的状态；

（2）无人直升机上电后，根据巡线飞行区域的地形环境特点通过遥测软件的返航路径设置功能，装订步骤（1）三种返航路径中的一种：

a：在任务紧急、重要性强时装订完整航路返航路径；

b：在山区、森林等落差大的巡线飞行环境下装订原路返航路径；

c：在平原地区、对返航效率要求高的场合装订高效返航路径；

（3）无人直升机返航路径装订后，通过监控遥测软件回报的飞控装订成功的返航路径，确认无误后无人直升机开始巡线任务飞行；

（4）在无人直升机巡线飞行过程中，出现数据链中断、飞行超距故障时，无人直升机自动退出巡线任务飞行，按照步骤（2）中装订的路径返航；

（5）在无人直升机正常巡线飞行时，地面的操作员能通过遥控器随时发出返航指令，使无人直升机退出巡线任务飞行，按照步骤（2）中装订的路径返航。

本发明进一步限定的技术方案是：

前述无人直升机电力巡线智能返航路径控制方法中，完整航路返航为无人直升机飞完整个航路后自动回到起飞点，航线终点为起飞点。

前述无人直升机电力巡线智能返航路径控制方法中，原路返航为无人直升机按照已飞的路径折返飞回到起飞点，航线终点为起飞点。

前述无人直升机电力巡线智能返航路径控制方法中，高效返航为无人直升机按照当前点到起飞点的直线段飞回到起飞点，航线终点为起飞点。

本发明中的遥控器中的遥测软件为一般公知常用软件，该遥测软件的界面底部包括若干状态栏，状态栏的最左侧为返航路径状态栏，遥测软件上还有遥测数据显示栏及遥测曲线显示栏，该遥测软件全程监控无人直升机返航路径状态。

工作原理：

（1）完整航线返航路径是指直升机飞完装订的航线，航线终点为起飞点，可用于任务紧急、重要性强，即使飞行过程中通信中断，任需飞完整条航线采集图像数据的场合。

（2）原路返航路径是指直升机按照当前飞过的路径原路返回，适用于山区、森林等高度落差大的巡线飞行环境；

（3）高效返航路径是指直升机以当前点向起飞点直线飞行，适用于平原地区、对返航效率要求高的场合。

无人直升机巡线飞行前在地面上电后，通过遥测软件的返航路径设置功能，装订上述三种返航路径之一，同时监控遥测软件回报的飞控装订成功的返航路径，确认无误后可开始飞行任务。无人直升机巡线飞行过程中，当出现数据链中断、飞行超距等故障时，自动退出巡线任务飞行，按照装订的路径返航。正常巡线飞行时，地面操纵员也可随时发送“返航”指令，使直升机退出巡线任务飞行，按照装订的路径返航。

本发明的有益效果是：

本发明采用预设返航路径三选一、缺省高效返航路径、装订返航路径遥测回报监控的方法，使得无人直升机执行电力巡线飞行任务时，能够适应不同的地形环境选择最优的返航路径，在保证安全不坠机的情况下，达到保障方便、安全可靠的效果。

附图说明

图1为本发明的返航路径设置示意图。

图2是本发明的三种返航路径示意图。

图3是本发明的返航路径状态示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供的一种无人直升机电力巡线智能返航路径控制方法，该方法是通过遥控器向无人机发送控制指令，使无人机按照接收到的控制指令飞行返航，具体包括以下步骤：

（1）在无人直升机电力巡线飞行前装订三种返航路径，分别为完整航路返航、原路返航及高效返航，通过遥控器上的遥测软件回报监控无人直升机的状态；

（2）无人直升机上电后，根据巡线飞行区域的地形环境特点通过遥测软件的返航路径设置功能，装订步骤（1）三种返航路径中的一种：

a：在任务紧急、重要性强时装订完整航路返航路径；

b：在山区、森林等落差大的巡线飞行环境下装订原路返航路径；

c：在平原地区、对返航效率要求高的场合装订高效返航路径；

参照附图1遥控器中的遥测软件具备返航路径设置功能，遥测软件界面提供三个单选项，分别为：完整航线返航、原路返航、高效返航，只能选择一个选项，样例选择的是原路返航路径方式；

参照附图2，样例巡线航路包含8个航点，对应着巡检线塔和输电线路，其中1点为起飞、降落点，即无人直升机的起降场地，如图2直升机飞到某一位置时，发生链路中断故障后，依据装订的路径返航；图中分别示意三种返航路径，完整航路返航路径是直升机飞完整个航线后，自动回到1点，航线终点为起飞点；原路返航路径是直升机折返，按照飞过的路径即4-3-2-1点，回到起飞点，航线终点为起飞点；高效返航路径是直升机直接向1点直线飞行，回到起飞点，航线终点为起飞点。

（3）无人直升机返航路径装订后，通过监控遥测软件回报的飞控装订成功的返航路径，确认无误后无人直升机开始巡线任务飞行；

（4）在无人直升机巡线飞行过程中，出现数据链中断、飞行超距故障时，无人直升机自动退出巡线任务飞行，按照步骤（2）中装订的路径返航；

（5）在无人直升机正常巡线飞行时，地面的操作员能通过遥控器随时发出返航指令，使无人直升机退出巡线任务飞行，按照步骤（2）中装订的路径返航。

参照附图3，在无人直升机电力巡线遥测软件界面的底部包含若干状态栏，返航路径状态在状态栏的最左侧。样例显示无人直升机已设置为原路返航路径状态。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种无人直升机电力巡线智能返航路径控制方法，其特征在于，该方法是通过遥控器向无人机发送控制指令，使无人机按照接收到的控制指令飞行返航，具体包括以下步骤：

（1）在无人直升机电力巡线飞行前装订三种返航路径，分别为完整航路返航、原路返航及高效返航，通过遥控器上的遥测软件回报监控无人直升机的状态；

（2）无人直升机上电后，根据巡线飞行区域的地形环境特点通过遥测软件的返航路径设置功能，装订步骤（1）三种返航路径中的一种：

a：在任务紧急、重要性强时装订完整航路返航路径；

b：在山区、森林等落差大的巡线飞行环境下装订原路返航路径；

c：在平原地区、对返航效率要求高的场合装订高效返航路径；

（3）无人直升机返航路径装订后，通过监控遥测软件回报的飞控装订成功的返航路径，确认无误后无人直升机开始巡线任务飞行；

（4）在无人直升机巡线飞行过程中，出现数据链中断、飞行超距故障时，无人直升机自动退出巡线任务飞行，按照步骤（2）中装订的路径返航；

（5）在无人直升机正常巡线飞行时，地面的操作员能通过遥控器随时发出返航指令，使无人直升机退出巡线任务飞行，按照步骤（2）中装订的路径返航。

2.根据权利要求1所述的无人直升机电力巡线智能返航路径控制方法，其特征在于：所述的完整航路返航为无人直升机飞完整个航路后自动回到起飞点，航线终点为起飞点。

3.根据权利要求1所述的无人直升机电力巡线智能返航路径控制方法，其特征在于：所述的原路返航为无人直升机按照已飞的路径折返飞回到起飞点，航线终点为起飞点。

4.根据权利要求1所述的无人直升机电力巡线智能返航路径控制方法，其特征在于：高效返航为无人直升机按照当前点到起飞点的直线段飞回到起飞点，航线终点为起飞点。