CN106019309A - 一种基于无人机的激光雷达避障系统与方法 - Google Patents

一种基于无人机的激光雷达避障系统与方法 Download PDF

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谭志平
邓彤
陈建伟
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Guangdong Rongqi Intelligent Technology Co Ltd
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/93—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
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Abstract

本发明公开了一种基于无人机的激光雷达避障系统与方法，涉及无人机领域，包括无人机系统和地面站系统，所述无人机系统包括数据采集模块、光电雷达避障控制中心和报警模块，所述地面站系统包括人机界面交互系统，所述数据采集模块和报警模块分别与光电雷达避障控制中心相连接，所述人机界面交互系统与光电雷达避障控制中心无线通讯连接，此发明，采集数据稳定且精确，使用范围广，安全稳定系数高，提高工作效率。

Description

一种基于无人机的激光雷达避障系统与方法
技术领域
本发明涉及无人机领域，特别涉及一种基于无人机的激光雷达避障系统与方法。
背景技术
在输电线路供电过程中，为保证输电线路的供电稳定和安全，对线路的巡视和检查非常重要，传统的巡视一般是通过人力巡视，但随着电网建设的不断推进，传统的输电线路人力巡视已不能满足要求，采用无人机巡航方式对输电线路进行监测，逐渐成为了保障电网安全的重要手段。
但是无人机巡航过程中的有可能会遇到障碍物，在这种情况下，无人机的安全，以及巡航任务的正常完成将会受到很大的影响，现有的无人机避障是用超声波来探测距离来避障的，存在的缺陷是超声波探测的数据不稳定也不精确，只能在小距离的范围内受用，安全稳定系数不高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于无人机的激光雷达避障系统与方法，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。
为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：一种基于无人机的激光雷达避障系统，包括无人机系统和地面站系统，所述无人机系统包括数据采集模块、光电雷达避障控制中心和报警模块，所述地面站系统包括人机界面交互系统，所述数据采集模块和报警模块分别与光电雷达避障控制中心相连接，所述人机界面交互系统与光电雷达避障控制中心无线通讯连接。
优选的，所述数据采集模块包括光电雷达模块，所述光电雷达模块用于实时采集无人机和障碍物的距离信息。
优选的，所述数据采集模块还包括信息打包单元，用于将数据采集模块在同一时刻采集到的信息进行打包，通过光电雷达避障控制中心实时发送给人机界面交互系统。
一种基于无人机的激光雷达避障方法，包括以下步骤：
(1)开始--打开人机界面交互系统；
(2)通过人机界面交互系统设置避障距离；
(3)数据采集模块中的光电雷达模块采集数据信息，将采集的数据信息发送给光电雷达避障控制中心；
(4)光电雷达避障控制中心再将数据信息发送给人机界面交互系统，人机交互系统处理得到障碍物的距离并实时监控、人机界面交互系统的人机界面上可以显示当前无人机的速度，障碍物的距离、到达障碍物的时间，并根据数据分析结果生成避障命令；
(5)人机界面交互系统生成的避障命令发送给光电雷达避障控制中心，当达到一定距离时，会自动避开障碍物并通过报警模块报警传回或者出现突发的障碍物及时的避开或直接悬停。
采用以上技术方案的有益效果是：本发明提供的基于无人机的激光雷达避障系统与方法，以通过光电雷达模块采集数据信息后传输到人机界面在界面上显示无人机前方的障碍物光亮点，通过光电雷达模块扫描后计算前面各障碍物的距离并传回人机界面提示与障碍物的距离和当前飞行速度多少时间到达障碍物，并提示是否减速飞行或悬停，当达到一定距离的时候会自动避开障碍物并报警传回并启用紧急处理方案，可以通过光电雷达模块得到飞行前方的障碍物距离并且可以提示重新规划航线，此发明，采集数据稳定且精确，使用范围广，安全稳定系数高，提高工作效率。
附图说明
图1是本发明的原理框图；
图2是本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。
图1出示本发明的具体实施方式：一种基于无人机的激光雷达避障系统，包括无人机系统和地面站系统，所述无人机系统包括数据采集模块、光电雷达避障控制中心和报警模块，所述地面站系统包括人机界面交互系统，所述数据采集模块和报警模块分别与光电雷达避障控制中心相连接，所述人机界面交互系统与光电雷达避障控制中心无线通讯连接。
本实施例中，所述数据采集模块包括光电雷达模块，所述光电雷达模块用于实时采集无人机和障碍物的距离信息。
本实施例中，所述数据采集模块还包括信息打包单元，用于将数据采集模块在同一时刻采集到的信息进行打包，通过光电雷达避障控制中心实时发送给人机界面交互系统。
结合图2，一种基于无人机的激光雷达避障方法，包括以下步骤：
(1)开始--打开人机界面交互系统；
(2)通过人机界面交互系统设置避障距离；
(3)数据采集模块中的光电雷达模块采集数据信息，将采集的数据信息发送给光电雷达避障控制中心；
(4)光电雷达避障控制中心再将数据信息发送给人机界面交互系统，人机交互系统处理得到障碍物的距离并实时监控、人机界面交互系统的人机界面上可以显示当前无人机的速度，障碍物的距离、到达障碍物的时间，并根据数据分析结果生成避障命令；
(5)人机界面交互系统生成的避障命令发送给光电雷达避障控制中心，当达到一定距离时，会自动避开障碍物并报警传回或者出现突发的障碍物及时的避开或直接悬停。
基于上述，本发明提供的基于无人机的激光雷达避障系统与方法，采用激光雷达探测，激光雷达探测距离远且准确，可以在飞机飞行巡查过程中提前测出障碍物的距离并可以重新规划航线，也可以在无人机执行任务时实时监测障碍物的距离，遇到突发的状况也能及时避开，此发明，采集数据稳定且精确，使用范围广，安全稳定系数高，提高工作效率。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于无人机的激光雷达避障系统，其特征在于：包括无人机系统和地面站系统，所述无人机系统包括数据采集模块、光电雷达避障控制中心和报警模块，所述地面站系统包括人机界面交互系统，所述数据采集模块和报警模块分别与光电雷达避障控制中心相连接，所述人机界面交互系统与光电雷达避障控制中心无线通讯连接。
2.根据权利要求1所述的基于无人机的激光雷达避障系统，其特征在于：所述数据采集模块包括光电雷达模块，所述光电雷达模块用于实时采集无人机和障碍物的距离信息。
3.根据权利要求2所述的基于无人机的激光雷达避障系统，其特征在于：所述数据采集模块还包括信息打包单元，用于将数据采集模块在同一时刻采集到的信息进行打包，通过光电雷达避障控制中心实时发送给人机界面交互系统。
4.一种如权利要求2所述的基于无人机的激光雷达避障方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)开始--打开人机界面交互系统；
(2)通过人机界面交互系统设置避障距离；
(3)数据采集模块中的光电雷达模块采集数据信息，将采集的数据信息发送给光电雷达避障控制中心；
(4)光电雷达避障控制中心再将数据信息发送给人机界面交互系统，人机交互系统处理得到障碍物的距离并实时监控、人机界面交互系统的人机界面上可以显示当前无人机的速度，障碍物的距离、到达障碍物的时间，并根据数据分析结果生成避障命令；
(5)人机界面交互系统生成的避障命令发送给光电雷达避障控制中心，当达到一定距离时，会自动避开障碍物并报警传回或者出现突发的障碍物及时的避开或直接悬停。
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