CN110456824A - 一种无人机接力控制系统及方法 - Google Patents
一种无人机接力控制系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110456824A CN110456824A CN201910857383.7A CN201910857383A CN110456824A CN 110456824 A CN110456824 A CN 110456824A CN 201910857383 A CN201910857383 A CN 201910857383A CN 110456824 A CN110456824 A CN 110456824A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- unmanned plane
- control
- controller
- module
- command
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 12
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 8
- 238000007689 inspection Methods 0.000 abstract description 22
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 3
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 208000003464 asthenopia Diseases 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
- G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
- G01R31/085—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in power transmission or distribution lines, e.g. overhead
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/10—Simultaneous control of position or course in three dimensions
- G05D1/101—Simultaneous control of position or course in three dimensions specially adapted for aircraft
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N7/00—Television systems
- H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
- H04N7/183—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast for receiving images from a single remote source
- H04N7/185—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast for receiving images from a single remote source from a mobile camera, e.g. for remote control
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
本发明公开了一种无人机接力控制系统及方法，通过控制器控制权的转移实现对无人机的接力控制，控制权交接之前会对无人机位置进行判定，判定符合才会转移控制权，本方案能实现接力控制无人机进行配电线路的巡检工作，能节约操控者操控时间和降低无人机的能源损耗，有效提升工作效率和节约经济成本；接力控制能更有效的精准控制无人机，能降低无人机碰撞、损伤的概率；更加利于发现靠近配电杆塔的前段和后段线路上不易发现的缺陷，保证巡检工作质量和效率。
Description
技术领域
本发明涉及配电线路巡检领域，具体涉及一种无人机接力控制系统及方法。
背景技术
在电力电网行业中，配电线路是电力系统的重要组成部分，由于长期暴露在野外，容易受天气、自然灾害和鸟害等因素影响出现隐患和缺陷，需要人工定期对配电线路进行巡检，以发现并消除配电线路中存在的隐患，保证电力系统的安全和稳定。但是配电线路具有覆盖范围极广、地形复杂的特点，导致配电线路的运行维护和突发故障查找异常困难，传统的人工巡线方式已不能适应超高压、特高压电网的运行维护要求，电力工作人员逐渐将无人机应用在配电线路巡检工作中，将配电线路巡检逐步演变为“人巡”+“机巡”的巡检模式。
但目前的无人机技术相对不成熟，存在续航能力差的问题，无人机电池容量通常只能支持飞行15-20min，并且受通信信号影响大，导致无人机不能长距离、长时间飞行，现有技术是巡检工作人员单人控制无人机对配电线路进行巡检，巡检过程中需要多次往返，无人机起飞点也是无人机回收点，浪费大量无人机储蓄电量，并且操控者长时间操作容易视觉疲劳，会出现忽略线路上缺陷的情况发生，导致存在巡检效率低下、经济成本高的问题。因此，发明一种能接力控制、巡检过程不需要往返、能适应特殊地形的无人机巡检的方法尤为重要。
发明内容
为了克服上述无人机对配电线路巡检存在执行任务效率低下、经济成本高的缺陷，发明了一种无人机接力控制系统及方法。
具体方案如下：
一种无人机接力控制系统，其关键在于：包括无人机和控制器，所述控制器用于控制所述无人机的飞行状态，沿所述无人机飞行方向设有多个所述控制器，所述控制器沿所述无人机的飞行方向接替控制其飞行状态。该方案的效果是：控制器控制无人机飞行，无人机飞行距离要超出控制器控制范围时，将控制权移交给下一个控制器，能实现接力对无人机进行控制，无需操作无人机返航，节约操控者操控时间和降低能源损耗，有效提升工作效率和节约经济成本，并且接力控制能更有效的精准控制无人机，能降低无人机碰撞、损伤的概率。
作为优选方案，所述控制器包括依次连接的命令接收模块、计算分析模块、应答模块、控制模块和命令发送模块；
命令接收模块用于接收请求指令和状态指令；
计算分析模块用于对命令接收模块接收的控制命令或者状态反馈命令进行计算分析；
应答模块用于对计算分析后的控制命令或者状态反馈命令进行正确应答；
控制模块用于将应答模块得到的应答结果转化成对应的控制指令，取得无人机控制权；
命令发送模块用于发送请求指令和状态指令。
该方案的效果是：控制器含有多个模块，能实现相邻的控制器之间的相互沟通，方便进行无人机控制权的精准交接。
一种无人机接力控制方法，其关键在于，包括以下步骤：
S1.控制器A调整无人机位置，发送请求被控制命令给控制器B；
S2.控制器B分析无人机与控制器B的位置关系，判断是否满足控制要求；
S3.若满足控制要求，控制器B接收无人机控制权，控制器B向控制器A发送成功控制无人机信号；
若不满足控制要求，控制器B拒绝接收控制权，回到步骤S1。
该方案的效果是：通过控制权的转移实现对无人机的接力控制，控制器B接收控制权之前会对无人机位置进行判定，判定符合才会接收控制权，能有效保证无人机精准控制，更好地使无人机保持良好的巡检摄像状态，保证机巡图像的效果，同时平均操作人员操作时间，保证工作效率。
作为优选方案，步骤S2中无人机与控制器B的位置关系判定方式为：无人机与控制器B的竖直夹角角度，符合控制要求的竖直夹角角度为0°～45°。该方案的效果是：配电线路途径地形多变，配电线路高低不一，直接水平距离或者竖直距离不容易准确界定无人机位置，无法保证控制器能精准控制无人机，利用角度限定更加方便、准确，可以更方便直接地实现无人机的接力控制，省去控制距离的整定过程，避免因为两个站距离不同而选择不同的整定值，从而减轻距离整定难度及无人机计算程序。
作为优选方案，步骤S2中无人机与控制器B符合控制要求的竖直夹角角度为20°～30°。该方案的效果是：现场配电线路在上一个配电杆塔的末段和下一个配电杆塔的起始段比较容易出现故障，如瓷瓶裂痕、卡子松动脱落等不易被发现的问题，进行无人机巡检时，操控者往往是在配电杆塔下进行操作，所以选择在竖直夹角角度在20°～30°范围内交接控制权，这样不仅便于控制器A的操控者能将无人机在相对安全的位置将控制权交付给控制器B的操控者，而且有利于控制器B的操控者进行观察、操控无人机查看配电线路的缺陷，并且满足控制器B信号强度比控制器A信号强度强一定余量的条件，还可以尽量让操控者操控无人机飞行距离较为平均，使两个工作人员操作时长差不多，减少视觉疲劳对操控的影响，保证巡检工作质量和效率。
有益效果：本发明的一种无人机接力控制系统及方法，能实现接力控制无人机进行配电线路的巡检工作，能节约操控者操控时间和降低能源损耗，有效提升工作效率和节约经济成本；接力控制能更有效的精准控制无人机，能降低无人机碰撞、损伤的概率；更加利于发现配电杆塔前段和后段的线路上不易发现的缺陷，保证巡检工作质量和效率。
附图说明
图1为控制器的结构简示图；
图2为控制器A和控制器B的控制原理简示图；
图3为竖直夹角角度计算原理简示图；
图4为控制器A与控制器B进行无人机接力的简易流程图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步的详细说明：
实施例：
一种无人机接力控制系统，包括无人机和控制器，所述控制器用于控制无人机的飞行状态，沿无人机飞行方向设有多个所述控制器，所述控制器沿所述无人机的飞行方向接替控制其飞行状态，控制器之间采用5G网络进行连接。
如附图1所示，所述控制器包括依次连接的命令接收模块、计算分析模块、应答模块、控制模块和命令发送模块；
命令接收模块用于接收请求指令和状态指令；
计算分析模块用于对命令接收模块接收的控制命令或者状态反馈命令进行计算分析；
应答模块用于对计算分析后的控制命令或者状态反馈命令进行正确应答；
控制模块用于将应答模块得到的应答结果转化成对应的控制指令，取得无人机控制权；
命令发送模块用于发送请求指令和状态指令。
在具体实施的时候，通常为了便于区分，将延伸的控制器进行编号，例如：控制器A、控制器B、控制器C.........控制器N，如附图2和附图4所示，我们利用控制器A和控制器B介绍一下基于上述一种无人机接力控制系统的实用方法，主要包括以下步骤：
S1.控制器A调整无人机位置，控制器A的命令发送模块发送请求被控制命令给控制器B的命令接收模块；
S2.控制器B通过计算分析模块分析当前无人机与控制器B的位置关系，判断是否满足控制要求；
S3.若满足控制要求，控制器B的计算分析模块输出指令1给应答模块，其控制模块直接接收无人机控制权，同时应答模块向控制器A发送成功接收控制权的消息，成功控制后，控制器B向控制器A发送成功控制无人机信号；
若不满足控制要求，控制器B拒绝接收控制权，回到步骤S1，由控制器A继续控制无人机，并调整其位置。
在具体对无人机与控制器B的位置关系进行判定时，判定方式采用分析当前无人机与控制器B的竖直夹角角度是否符合要求的方式进行判定，如果不符合要求将由控制器A的操控者继续调整无人机的位置，直到满足控制要求，正常来说，只要无人机进入控制器B的控制范围就可以接管控制权，但在实际操作中往往操控者凭肉眼是无法进行水平位置界定的，因此本方案将无人机与控制器B的竖直夹角角度限定在0°～45°的范围便可以进行控制权的交接。
但根据以往配电线路的实际巡检情况来说，现场配电线路在上一个配电杆塔的末段和下一个配电杆塔的起始段的线路上比较容易出现故障，如瓷瓶裂痕、卡子松动脱落等问题，并且这些问题如果不仔细检查是不易发现的。因此，如附图3所示，利用无人机进行配电线路巡检时，操控者往往是在配电杆塔下进行操作，所以控制器B接管控制权的竖直夹角角度选择在20°～30°的范围内，能有利于控制器B的操控者观察、操控无人机查看配电线路的缺陷，并且满足控制器B信号强度比控制器A信号强度强一定余量的条件，还可以尽量让操控者操控无人机飞行距离较为平均，使两个操控者操作时长差不多，减少视觉疲劳对操控的影响，保证巡检工作质量和效率。
最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种无人机接力控制系统，其特征在于：包括无人机和控制器，所述控制器用于控制无人机的飞行状态，沿无人机飞行方向设有多个所述控制器，所述控制器沿所述无人机的飞行方向接替控制其飞行状态。
2.根据权利要求1所述的一种无人机接力控制系统，其特征在于：所述控制器包括依次连接的命令接收模块、计算分析模块、应答模块、控制模块和命令发送模块；
命令接收模块用于接收请求指令和状态指令；
计算分析模块用于对命令接收模块接收的控制命令或者状态反馈命令进行计算分析；
应答模块用于对计算分析后的控制命令或者状态反馈命令进行正确应答；
控制模块用于将应答模块得到的应答结果转化成对应的控制指令，取得无人机控制权；
命令发送模块用于发送请求指令和状态指令。
3.一种无人机接力控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.控制器A调整无人机位置，发送请求被控制命令给控制器B；
S2.控制器B分析无人机与控制器B的位置关系，判断是否满足控制要求；
S3.若满足控制要求，控制器B接收无人机控制权，控制器B向控制器A发送成功控制无人机信号；
若不满足控制要求，控制器B拒绝接收控制权，回到步骤S1。
4.根据权利要求3所述的一种无人机接力控制方法，其特征在于：步骤S2中无人机与控制器B的位置关系判定方式为：无人机与控制器B的竖直夹角角度，符合控制要求的竖直夹角角度为0°～45°。
5.根据权利要求4所述的一种无人机接力控制方法，其特征在于：步骤S2中无人机与控制器B符合控制要求的竖直夹角角度为20°～30°。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910857383.7A CN110456824A (zh) | 2019-09-11 | 2019-09-11 | 一种无人机接力控制系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910857383.7A CN110456824A (zh) | 2019-09-11 | 2019-09-11 | 一种无人机接力控制系统及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110456824A true CN110456824A (zh) | 2019-11-15 |
Family
ID=68491564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910857383.7A Pending CN110456824A (zh) | 2019-09-11 | 2019-09-11 | 一种无人机接力控制系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110456824A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112567435A (zh) * | 2020-03-10 | 2021-03-26 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 设备管理方法、装置、可移动平台和存储介质 |
| CN112947568A (zh) * | 2021-03-09 | 2021-06-11 | 四川腾盾科技有限公司 | 一种长航时大型无人机空中动态接入控制方法 |
| CN112965524A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-06-15 | 北京三快在线科技有限公司 | 无人机控制方法、装置、系统、存储介质及电子设备 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105334863A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-02-17 | 杨珊珊 | 一种多控制端的无人机及其控制台和控制切换方法 |
| CN205427623U (zh) * | 2015-11-23 | 2016-08-03 | 杨珊珊 | 一种多控制端的无人机及其控制台和系统 |
| CN106814749A (zh) * | 2017-02-06 | 2017-06-09 | 珠海市磐石电子科技有限公司 | 一种基于多点控制的无人机系统及控制方法 |
| WO2018058289A1 (zh) * | 2016-09-27 | 2018-04-05 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 一种飞行器控制方法、终端及飞行器 |
| CN108062107A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-05-22 | 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 | 一种无人机控制权变更方法 |
| US20180194455A1 (en) * | 2015-07-06 | 2018-07-12 | Lg Electronics Inc. | Drone, mobile terminal, and control method for drone and mobile terminal |
| CN109189098A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-01-11 | 中国航空无线电电子研究所 | 一种基于无人系统联合架构的无人机控制权交接方法 |
-
2019
- 2019-09-11 CN CN201910857383.7A patent/CN110456824A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20180194455A1 (en) * | 2015-07-06 | 2018-07-12 | Lg Electronics Inc. | Drone, mobile terminal, and control method for drone and mobile terminal |
| CN105334863A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-02-17 | 杨珊珊 | 一种多控制端的无人机及其控制台和控制切换方法 |
| CN205427623U (zh) * | 2015-11-23 | 2016-08-03 | 杨珊珊 | 一种多控制端的无人机及其控制台和系统 |
| WO2018058289A1 (zh) * | 2016-09-27 | 2018-04-05 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 一种飞行器控制方法、终端及飞行器 |
| CN106814749A (zh) * | 2017-02-06 | 2017-06-09 | 珠海市磐石电子科技有限公司 | 一种基于多点控制的无人机系统及控制方法 |
| CN108062107A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-05-22 | 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 | 一种无人机控制权变更方法 |
| CN109189098A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-01-11 | 中国航空无线电电子研究所 | 一种基于无人系统联合架构的无人机控制权交接方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112567435A (zh) * | 2020-03-10 | 2021-03-26 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 设备管理方法、装置、可移动平台和存储介质 |
| CN112567435B (zh) * | 2020-03-10 | 2023-04-04 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 设备管理方法、装置、可移动平台和存储介质 |
| CN112965524A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-06-15 | 北京三快在线科技有限公司 | 无人机控制方法、装置、系统、存储介质及电子设备 |
| CN112947568A (zh) * | 2021-03-09 | 2021-06-11 | 四川腾盾科技有限公司 | 一种长航时大型无人机空中动态接入控制方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110011223B (zh) | 适于区域输电线路的多无人机协作巡检方法和系统 | |
| CN110456824A (zh) | 一种无人机接力控制系统及方法 | |
| CN105717934B (zh) | 自主无人机巡检风机叶片系统及方法 | |
| CN109334543B (zh) | 一种电力巡检车与无人机相协同的电力巡线系统及方法 | |
| CN105739512B (zh) | 无人机自动巡检系统及方法 | |
| CN103869781B (zh) | 一种非相似三余度机载电气负载管理中心 | |
| CN102508447B (zh) | 小型无人飞行器用双向切换系统 | |
| CN106887161A (zh) | 无人机自动起降管理站、无人机自动起降管理系统及方法 | |
| CN208873047U (zh) | 一种基于多旋翼无人机的巡检装置 | |
| CN111463637A (zh) | 配网带电搭接引线作业流程方法 | |
| CN205751277U (zh) | 无人机自动起降管理站及无人机自动起降管理系统 | |
| CN111610802A (zh) | 一种用于无人机飞行的接力控制方法及系统 | |
| CN109116864A (zh) | 一种无人机集群地面信息采集识别管理方法 | |
| CN108923326A (zh) | 一种全天候的电网无人机自动巡线系统及其运行方法 | |
| CN207249489U (zh) | 一种无人机与机器人空中联动作业平台 | |
| CN112085623B (zh) | 一种基于人工智能模式的工程监理方法 | |
| CN107943086A (zh) | 一种无人机集群返航控制系统 | |
| CN105204522A (zh) | 一种输电线路无人机接力飞行巡视方法 | |
| CN110701003A (zh) | 风电机组叶片缺陷自动检测系统及检测方法 | |
| CN104575108A (zh) | 基于petri网的管制自动移交系统及方法 | |
| CN110928273B (zh) | 一种光伏电站自动发电控制功能试验的自动测试方法 | |
| CN114115317A (zh) | 一种基于人工智能的变电站无人机巡检方法 | |
| CN114879679A (zh) | 一种变电站巡检方法和系统 | |
| CN113504785A (zh) | 一种无人机飞行姿态的自主调整方法 | |
| CN205016925U (zh) | 一种电力巡线装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20191115 |