CN111257331A - 一种无人机巡检系统及巡检方法 - Google Patents

一种无人机巡检系统及巡检方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111257331A
CN111257331A CN202010200742.4A CN202010200742A CN111257331A CN 111257331 A CN111257331 A CN 111257331A CN 202010200742 A CN202010200742 A CN 202010200742A CN 111257331 A CN111257331 A CN 111257331A
Authority
CN
China
Prior art keywords
unmanned aerial
vehicle
aerial vehicle
platform
mounted platform
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
Application number
CN202010200742.4A
Other languages
English (en)
Inventor
邱灿树
林新宇
舒坚
梁小强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Power Grid Co Ltd
Chaozhou Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
Original Assignee
Guangdong Power Grid Co Ltd
Chaozhou Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Power Grid Co Ltd, Chaozhou Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd filed Critical Guangdong Power Grid Co Ltd
Priority to CN202010200742.4A priority Critical patent/CN111257331A/zh
Publication of CN111257331A publication Critical patent/CN111257331A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60P—VEHICLES ADAPTED FOR LOAD TRANSPORTATION OR TO TRANSPORT, TO CARRY, OR TO COMPRISE SPECIAL LOADS OR OBJECTS
    • B60P3/00—Vehicles adapted to transport, to carry or to comprise special loads or objects
    • B60P3/06—Vehicles adapted to transport, to carry or to comprise special loads or objects for carrying vehicles
    • B60P3/11—Vehicles adapted to transport, to carry or to comprise special loads or objects for carrying vehicles for carrying aircraft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B64C39/024—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D47/00—Equipment not otherwise provided for
    • B64D47/08—Arrangements of cameras
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F1/00—Ground or aircraft-carrier-deck installations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F1/00—Ground or aircraft-carrier-deck installations
    • B64F1/02—Ground or aircraft-carrier-deck installations for arresting aircraft, e.g. nets or cables
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00—Type of UAV
    • B64U10/10—Rotorcrafts
    • 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
    • G05D1/0005—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots with arrangements to save energy
    • 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
    • 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
    • G05D1/12—Target-seeking control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2101/00—UAVs specially adapted for particular uses or applications
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2201/00—UAVs characterised by their flight controls
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G01N2021/8887—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges based on image processing techniques

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

本发明实施例公开了一种无人机巡检系统及巡检方法，包括：无人机；控制单元，与无人机通信连接，用于根据巡检任务控制无人机工作，并接收无人机采集的图像信号；至少一第一车载平台，第一车载平台设置有控制单元，第一车载平台可移动并为无人机提供用于无人机升降的第一平台；至少一第二车载平台，第二车载平台设置有控制单元，第二车载平台可移动并为无人机提供用于无人机升降的第二平台；其中，无人机能够从第一车载平台或第二车载平台起飞，并能够降落至第一车载平台或第二车载平台。本发明实施例提供的无人机巡检系统及巡检方法，能够实现无人机在巡检过程中有较高实时精度的同时，无人机的起降无需人工干预，从而提升巡检效率。

Description

一种无人机巡检系统及巡检方法
技术领域
本发明实施例涉及巡检技术，尤其涉及一种无人机巡检系统及巡检方法。
背景技术
在国内外电力系统领域，各种电压等级的电力线路多用无人机进行巡视，在电力线路上开展无人机巡检试点工作，极大地提高了线路巡线作业效率，在多省配置了电力线路无人机作业班组并开展了常规化作业，无人机技术的发展带来了新的电力巡检途径，无人机在电力线路巡检方面的应用效果十分显著。
目前，现有的无人机巡检系统，一般需要沿线路布设基站保证信号不间断，成本十分高昂且费时费力，无人机在飞行过程中只是沿着提前设定好的GPS坐标点进行巡视，其自主判断的能力较差，无人机距离基站越远误差越大巡检精度越低，并且无人机的起降需要人工辅助，影响巡检效率。
发明内容
本发明实施例提供一种无人机巡检系统及巡检方法，以实现无人机在巡检过程中有较高实时精度的同时，无人机的起降无需人工干预，从而提升巡检效率。
第一方面，本发明实施例提供了一种无人机巡检系统，包括：
无人机；
控制单元，与无人机通信连接，用于根据巡检任务控制无人机工作，并接收无人机采集的图像信号；
至少一第一车载平台，第一车载平台设置有控制单元，第一车载平台可移动并为无人机提供用于无人机升降的第一平台；
至少一第二车载平台，第二车载平台设置有控制单元，第二车载平台可移动并为无人机提供用于无人机升降的第二平台；
其中，无人机能够从第一车载平台或第二车载平台起飞，并能够降落至第一车载平台或第二车载平台。
可选的，第一车载平台和第二车载平台均包括机库和移动车体，机库位于移动车体上，无人机可降落在机库上，并在机库上升起。
可选的，机库上设置有卷帘舱门、机架和减震模组，卷帘舱门设置在机库的上表面，机架设置在机库的侧面，减震模组为机库与移动车体的链接单元。
可选的，无人机上设置有空中信号中继器，无人机通过空中信号中继器与控制单元通信连接。
可选的，无人机上设置有三维防抖云台和摄像头，摄像头设置在三维防抖云台上。
可选的，控制单元为可移动式控制单元。
第二方面，本发明实施例还提供了一种无人机巡检方法，巡检方法由如第一方面所述的无人机巡检系统执行，巡检方法包括：
控制单元根据巡检任务生成控制信号；
无人机根据控制信号在第一车载平台升起，以执行巡检任务；
无人机根据控制信号通过预设路线完成巡检任务后，获取第二车载平台的实时位置信息；
无人机根据第二车载平台的实时位置信息，降落至第二车载平台并在第二车载平台充电；
无人机充电完成后在第二车载平台升起，以执行下一巡检任务。
可选的，上述方法还包括：
无人机在第一车载平台升起后，第一车载平台移动至下一巡检位置，以为无人机完成下一巡检任务后提供降落的车载平台。
可选的，无人机执行巡检任务，包括：
无人机根据控制信号，获取目标杆塔的坐标数据；
基于RTK定位算法和深度神经网路图像识别算法获取当前位置的实时坐标数据；
通过神经网络算法对实时坐标数据进行纠偏，获得纠偏后的实时坐标数据；
根据目标杆塔的坐标数据和纠偏后的实时坐标数据，飞行至目标杆塔，以进行巡检任务。
可选的，无人机根据第二车载平台的实时位置信息，降落至第二车载平台，包括：
无人机根据第二车载平台的实时位置信息，飞行至第二车载平台的上空并降低飞行高度至第一预设相对高度，无人机识别降落位置，自动定位并保持与第二车载平台一致的水平移动速度；
无人机继续降低飞行高度并在到达第二预设相对高度时，识别降落平面姿态并对自身姿态做相应调整；
无人机继续降低飞行高度并在到达第三预设相对高度时切断动力，自由落体降落至第二车载平台。
本发明实施例提供了一种无人机巡检系统及巡检方法，无人机巡检系统包括无人机、控制单元、至少一第一车载平台和至少一第二车载平台，控制单元与无人机通信连接，可根据巡检任务控制无人机工作，并接收无人机采集的图像信号，第一车载平台设置有控制单元，第一车载平台可移动并为无人机提供用于无人机升降的第一平台，第二车载平台设置有控制单元，第二车载平台可移动并为无人机提供用于无人机升降的第二平台，无人机能够从第一车载平台或第二车载平台起飞，并能够降落至第一车载平台或第二车载平台。本发明实施例提供的无人机巡检系统及巡检方法，无人机可根据控制单元的控制执行巡检任务，无人机能够在巡检过程中有较高实时精度的同时，可使第一车载平台和第二车载平台交替为无人机提供起降的平台，在较低成本条件下实现无人机自动精细化巡检的目的，无需人工干预，从而提升巡检效率。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种无人机巡检系统的结构示意图；
图2是本发明实施例二提供的一种机库的结构示意图；
图3是本发明实施例三提供的一种无人机巡检方法的流程图；
图4是本发明实施例四提供的一种无人机巡检方法的流程图；
图5是本发明实施例四提供的一种图像定位方法的流程图；
图6是本发明实施例四提供的一种无人机降落并充电的方法的流程图；
图7是本发明实施例五提供的一种无人机巡检方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的一种无人机巡检系统的结构示意图，本实施例可适用于电网中杆塔巡检领域，参考图1，该无人机巡检系统包括：无人机10、控制单元20、至少一第一车载平台30和至少一第二车载平台40；其中，控制单元20与无人机10通信连接，用于根据巡检任务控制无人机10工作，并接收无人机10采集的图像信号；第一车载平台30设置有控制单元20，第一车载平台30可移动并为无人机10提供用于无人机10升降的第一平台；第二车载平台40设置有控制单元20，第二车载平台40可移动并为无人机10提供用于无人机10升降的第二平台；无人机10能够从第一车载平台30或第二车载平台40起飞，并能够降落至第一车载平台30或第二车载平台40。
具体的，控制单元20可以将控制指令发送至无人机10以控制无人机10的工作状态，在需要使用无人机10对电力线路进行巡检时，控制单元20根据巡检任务控制无人机10进行巡检工作，如控制单元20可根据巡检任务生成控制信号，并将控制信号发送至无人机10，若无人机10在第一车载平台30上，则无人机10在第一车载平台30起飞，无人机10在第一车载平台30起飞后，第一车载平台30移动至下一巡检任务的相应位置，以便于无人机30执行下一巡检任务后降落至第一车载平台30，无人机30根据控制信号执行巡检任务，如根据预设路线飞行至待巡检的杆塔上空，采集杆塔的图像信号，并将采集到的图像信号发送至控制单元20，完成巡检后降落至第二车载平台40，无人机10可在第二车载平台40充电，充电完成后在第二车载平台40起飞以执行下一巡检任务，无人机10在第二车载平台40起飞后，第二车载平台40移动至下一巡检任务的相应位置，以便于无人机30执行下一巡检任务后降落至第二车载平台40。其中，无人机10在第一车载平台30升起后，第一车载平台30可移动至下一巡检任务的相应位置，无人机10完成巡检任务后降落至第二车载平台40，无人机10在第二车载平台40完成充电并升起，无人机10在第二车载平台40升起后，第二车载平台40可移动至下一巡检任务的相应位置，无人机10再次完成巡检任务后降落至第一车载平台30，即第一车载平台30和第二车载平台40可交替工作，为无人机提供起降的平台，无需人工干预，从而提升巡检效率。
本实施例提供的无人机巡检系统，无人机可根据控制单元的控制执行巡检任务，无人机能够在巡检过程中有较高实时精度的同时，可使第一车载平台和第二车载平台交替为无人机提供起降的平台，在较低成本条件下实现无人机自动精细化巡检的目的，无需人工干预，从而提升巡检效率。
实施例二
图2是本发明实施例二提供的一种机库的结构示意图，在实施例一的基础上，参考图2，可选的，第一车载平台和第二车载平台均包括机库50和移动车体，机库50位于移动车体上，无人机可降落在机库50上，并在机库50上升起。
其中，无人机10开始巡检任务时从机库50升起，完成巡检任务后降落至机库50，并且第一车载平台和第二车载平台均可通过各自的移动车体移动，相应的在移动车体上机库50可会随对应的车载平台移动，以移动到目标位置方便无人机10的起降。
可选的，机库50上设置有卷帘舱门51、机架52和减震模组53，卷帘舱门51设置在机库50的上表面，机架52设置在机库50的侧面，减震模组53为机库50与移动车体60的链接单元。
具体的，机库50可以是长方体结构，尺寸可为1000mm*1000mm*700mm，卷帘舱门51为机库50上方遮挡单元，可灵活收缩，以保证无人机起降作业的便利性，机架52为机库50的外部支撑单元，满足机库50的重量支撑和模组挂载要求，减震模组能够为机库和无人机运输过程以及精准降落过程起到减震和增稳的作用。
继续参考图1，可选的，无人机10上设置有空中信号中继器，无人机10通过空中信号中继器与控制单元20通信连接。
其中，空中信号中继器可放大信号，能够驱动较长距离的通信，设置在无人机10上以增强无人机10向控制单元20发送的信号，以保证控制单元20可以接收到完整的信号，提高巡检效果。
可选的，无人机10上设置有三维防抖云台和摄像头，摄像头设置在三维防抖云台上。
具体的，摄像头可包括高倍光学变焦的可见光摄像头和高精度红外热成像摄像头，可拍摄提供4k高清图像，三维防抖云台可固定摄像头，并防止摄像头在拍摄巡检画面时产生抖动而带来图像清晰度较差的问题，从而进一步提高巡检的效果。同时，无人机配备有高清图传装置，可实时对电力线路进行巡视，并将电力线路的各个设备和通道进行拍照或录像，为后续的电力线路实际情况的分析和处理提供数据支撑。
可选的，控制单元20为可移动式控制单元。
具体的，可移动式控制单元可以是设置有脚轮和拖动部件的控制单元，可移动式控制单元便于移动和检修，当控制单元20出现问题或发生故障时，由于控制单元20是可移动的，因此可以较为方便的将控制单元20移动到便于检修的位置，以便于控制单元20的检修并减小检修的工作量。
本实施例提供的无人机巡检系统，无人机可降落在机库上，并在机库上升起，即机库可为无人机提供起降的平台，并且无人机上设置有空中信号中继器，能够增强无人机向控制单元发送的信号，提高巡检效果，无人机上的摄像头固定在三维防抖云台，这样设置可防止摄像头在拍摄巡检画面时产生抖动而带来图像清晰度较差的问题，从而进一步提高巡检效果。
实施例三
图3是本发明实施例三提供的一种无人机巡检方法的流程图，该方法可以由上述实施例所述的无人机巡检系统来执行，具体包括如下步骤：
步骤110、控制单元根据巡检任务生成控制信号。
其中，控制单元可以将控制指令发送至无人机以控制无人机的工作状态，巡检任务可以是根据实际巡检任务需求输入至控制单元的巡检任务指令，控制信号可以是控制无人机进行巡检任务的信号，在需要使用无人机对电力线路进行巡检时，控制单元根据巡检任务生成控制信号并将控制信号发送至无人机。
步骤120、无人机根据控制信号在第一车载平台升起，以执行巡检任务。
具体的，无人机升起后，可根据控制单元发送的控制信号执行巡检任务，如根据预设线路对待巡检杆塔进行巡检，无人机飞行至待巡检杆塔上空，拍摄待巡检杆塔的图像，并根据预设线路对待巡检电力线路的各个设备和通道进行拍照或录像，可生成图像信号，并将图像信号发送至控制单元，为电力线路的实际情况分析和处理提供数据支撑。
步骤130、无人机根据控制信号通过预设路线完成巡检任务后，获取第二车载平台的实时位置信息。
其中，预设路线可以是根据实际情况提前设定的巡检路线，无人机在巡检任务完成后，可通过设置在第二车载平台的控制单元发送的位置信号或GPS定位获得第二车载平台的实时位置信息。
步骤140、无人机根据第二车载平台的实时位置信息，降落至第二车载平台并在第二车载平台充电。
具体的，无人机根据第二车载平台的实时位置信息飞行至第二车载平台的上空并自动定位，可逐渐降低飞行高度，在降低到与第二车载平台的距离较小时可调整自身姿态，以保证能够较准确地降落在第二车载平台，并在第二车载平台完成自动充电。
步骤150、无人机充电完成后在第二车载平台升起，以执行下一巡检任务。
其中，无人机在第二车载平台完成充电后，还可在第二车载平台升起继续下一巡检任务，也可在完成充电后更换无人机，由另外的无人机执行下一巡检任务，并且无人机执行下一巡检任务后可降落至第一车载平台，即可使第一车载平台和第二车载平台交替工作，提升巡检效率。
本实施例提供的无人巡检方法，无人机可根据控制单元的控制执行巡检任务，无人机能够在巡检过程中有较高实时精度的同时，可使第一车载平台和第二车载平台交替为无人机提供起降的平台，在较低成本条件下实现无人机自动精细化巡检的目的，无需人工干预，从而提升巡检效率。
实施例四
图4是本发明实施例四提供的一种无人机巡检方法的流程图，该方法可以由上述实施例所述的无人机巡检系统来执行，具体包括如下步骤：
步骤210、控制单元根据巡检任务生成控制信号。
步骤220、无人机根据控制信号在第一车载平台升起，无人机根据控制信号，获取目标杆塔的坐标数据。
其中，控制信号中可包括目标塔杆的坐标数据，坐标数据可以是目标塔杆所在的经纬度以及高度等数据，也可以是其它能够表示目标塔杆位置的数据，以使无人机根据目标杆塔的坐标数据确认目标塔杆的位置。
步骤230、基于RTK定位算法和深度神经网路图像识别算法获取当前位置的实时坐标数据。
其中，RTK(Real-time kinematic，实时动态)定位算法是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法，将基准站采集的载波相位发给接收机，进行求差解算坐标，能够在野外实时得到厘米级定位精度，极大地提高了作业效率，无人机可通过RTK定位算法解决厘米级定位问题，并采用Caffe/Faster RCNN深度神经网路图像识别算法通过图像识别进一步提高定位精度，如无人机可设置有前端机载计算机，前端机载计算机可接收基准站采集的无人机的载波相位，基于RTK定位算法对载波相位进行求解计算得到无人机当前位置的实时坐标数据。
步骤240、通过神经网络算法对实时坐标数据进行纠偏，获得纠偏后的实时坐标数据。
示例性地，在一种具体实施方式中，无人机通过前端机载计算机分析实时画面并基于神经网络算法对实时画面对应的图像进行定位，即可实现通过神经网络算法自动对实时坐标数据进行纠偏，图5是本发明实施例四提供的一种图像定位方法的流程图，该方法可由无人机的前端机载计算机执行，该方法具体包括：
步骤一、获取实时画面对应的图像。
步骤二、根据实时画面对应的图像得到初始化区域集合。
其中，初始化区域集合包括实时画面对应的图像的区域以及无人机的前端机载计算机中存储的多个相似区域。
步骤三、计算实时画面对应的图像的区域与存储的各个相似区域的相邻相似度。
步骤四、根据计算得到的相邻相似度，得到相邻相似度集合。
具体的，将计算得到的所有相邻相似度放到一个集合中，该集合作为相邻相似度集合。
步骤五、合并相邻相似度集合中相邻相似度最高的两个区域。
步骤六、得到合并后的区域集合。
步骤七、判断是否只剩一个区域，如果是执行步骤八，如果否执行步骤三。
步骤八、输出候选区域。
具体的，通过合并相邻相似度最高的两个区域得到合并后的区域集合，如果该区域集合为同一个区域，则将该同一个区域作为候选区域输出，使无人机获得较高精度的坐标，并且无人机可根据预设的不同电压等级下不同塔型的标准的巡检作业顺序执行巡检任务，如无人机根据优先执行电压等级较高以及塔型的标准较高的巡检作业顺序执行巡检任务，实现无人机高精度航线自动规划的目的。
步骤250、根据目标杆塔的坐标数据和纠偏后的实时坐标数据，飞行至目标杆塔，以进行巡检任务。
其中，目标杆塔即为待巡检杆塔，无人机根据纠偏后的实时坐标数据飞行并使自身纠偏后的实时坐标数据对应的实时位置逐渐靠近目标杆塔的坐标数据对应的位置，以飞行至目标塔杆的上空，无人机可在目标杆塔的上空拍摄目标塔杆的图像并生成图像信号，并且无人机可拍摄飞行过程中待巡检电力线路的图像生成相应的图像信号，无人机可将图像信号发送至控制单元，以使相关工作人员根据图像信号对应的图像确认目标杆塔以及电力线路是否存在问题以便在出现问题后及时检修。
步骤260、无人机根据控制信号通过预设路线完成巡检任务后，获取第二车载平台的实时位置信息。
步骤270、无人机根据第二车载平台的实时位置信息，飞行至第二车载平台的上空并降低飞行高度至第一预设相对高度，无人机识别降落位置，自动定位并保持与第二车载平台一致的水平移动速度。
例如第一预设相对高度可以是15米左右相对高度，无人机飞行至第二车载平台的上空如保持30米左右相对高度，并且无人机在飞行过程中开启自动避障，并逐步增加3D地图导航功能，降低飞行至15米相对高度时识别降落位置，并可通过PID控制算法保持与第二车载平台一致的水平移动速度，以减小降落偏差。
步骤280、无人机继续降低飞行高度并在到达第二预设相对高度时，识别降落平面姿态并对自身姿态做相应调整。
其中，第二预设相对高度小于第一预设相对高度，第二预设相对高度可以是50厘米的相对高度，无人机可根据识别的降落平面姿态调整自身姿态，以调整后的自身姿态降落，以便于更准确地降落到第二车载平台。
步骤290、无人机继续降低飞行高度并在到达第三预设相对高度时切断动力，自由落体降落至第二车载平台并在第二车载平台充电。
其中，第三预设相对高度小于第二预设相对高度，第三预设相对高度可以是5-10厘米范围内的一个数值，无人机在第三预设相对高度切断动力，实现自由落体降落，并且在降落至第二车载平台后，第二车载平台对无人机降落位置进行对中调整，并迅速固定无人机，同时无人机可在第二车载平台自动充电，以保证在工作时有充足的电量。
示例性地，在一种实施方式中，示意出了一种无人机降落并充电的方法，图6是本发明实施例四提供的一种无人机降落并充电的方法的流程图，具体包括：
步骤一、无人机开始远程对接。
其中，无人机根据第一车载平台和第二车载平台的位置信息确定要降落到的车载平台，无人机可飞行至距离无人机较近的车载平台的上空与该车载平台进行远程对接，以降落至该车载平台。
步骤二、寻找插座。
具体的，无人机在完成远程对接后，寻找对接的车载平台上插座的位置，并保持与该车载平台一致的水平移动速度。
步骤三、发现目标。
其中，目标即为无人机要寻找的插座。
步骤四、向目标移动。
步骤五、到达对接区域。
具体的，插座附近有对接区域，无人机寻找到插座后向插座区域飞行并到达插座附近的对接区域。
步骤六、开始近程对接。
具体的，无人机可逐渐降低飞行高度至对接区域上方与对接位置保持在几十厘米的距离，以进行近程对接。
步骤七、初步定位。
具体的，无人机对插座附近的对接区域进行初步定位，同时保持与该车载平台一致的水平移动速度。
步骤八、精确定位。
具体的，无人机自动定位并识别对接区域平面姿态并对自身姿态做相应调整，以通过调整后的自身姿态降落。
步骤九、进行对接。
其中，无人机完成初步定位以及精确定位后，可切断动力以自由落体降落的方式完成与对接区域的对接工作。
步骤十、开始充电。
具体的，无人机在完成对接后可通过插座自动充电，以保证有充足的电量执行下一巡检任务。
本实施例提供的无人机巡检方法，无人机基于RTK定位算法和深度神经网路图像识别算法，可得到较精确的实时坐标数据，从而能够根据目标杆塔的坐标数据和纠偏后的实时坐标数据飞行至目标杆塔，实现无人机的高精度飞行并执行巡检任务，并且无人机在完成巡检任务降落过程中，飞行高度至第一预设相对高度时识别降落位置，自动定位并保持与第二车载平台一致的水平移动速度，以减小降落偏差，到第二预设相对高度时，识别降落平面姿态并对自身姿态做相应调整，以通过调整后的自身姿态更精准地降落。
实施例五
图7是本发明实施例五提供的一种无人机巡检方法的流程图，该方法可以由上述实施例所述的无人机巡检系统来执行，结合图1和图7，该方法具体包括如下步骤：
步骤一、控制单元根据巡检任务生成控制信号。
步骤二、无人机根据控制信号在第一车载平台升起。
具体的，若无人机在执行巡检任务前位于第一车载平台上，则根据控制信号在第一车载平台升起。
步骤三、无人机升空后第一车载平台移动至下一巡检线路附近。
其中，第一车载平台可移动至下一巡检线路附近的位置，以为无人机完成下一巡检任务后降落至第一车载平台做准备。
步骤四、无人机自动巡检。
具体的，无人机自动执行巡检任务，巡检任务可包括对目标杆塔的巡检以及电力线路的巡检任务等。
步骤五、无人机完成巡检后降落至第二车载平台。
其中，无人机可识别降落位置，自动定位并识别降落平面姿态，以对自身姿态做相应调整，从而通过调整后的自身姿态更精准地降落至第二车载平台。
步骤六、无人机自动充电或更换无人机。
步骤七、无人机在第二车载平台升起。
步骤八、无人机升空后第二车载平台移动至下一巡检线路附近。
具体的，第二车载平台移动至下一巡检任务的相应位置，以便于无人机执行下一巡检任务后降落至第二车载平台。
步骤九、无人机自动巡检。
步骤十、无人机完成巡检后降落至第一车载平台。
具体的，由于在步骤三中无人机在第一车载平台升起后，第一车载平台移动至下一巡检线路附近的位置，则无人机完成下一巡检任务后可降落至第一车载平台，若无人机需继续执行巡检任务，则执行步骤十一，若无需继续执行巡检任务则结束任务。
步骤十一、无人机自动充电或更换无人机，并执行步骤二。
具体的，根据实际情况若需更换无人机，则由更换后的无人机继续执行巡检任务，若不需更换无人机，则无人机在第一车载平台完成充电后，在第一车载平台升起，以继续执行巡检任务，由于步骤八中无人机在第二车载平台升起后，第二车载平台移动至下一巡检任务的相应位置，因此无人机在继续执行任务后可降落至第二车载平台，即第一车载平台和第二车载平台可交替工作。
本实施例提供的无人机巡检方法，无人机在第一车载平台升起后，第一车载平台可移动至下一巡检线路附近的位置，无人机完成巡检任务后降落至第二车载平台，无人机在第二车载平台完成充电并升起，无人机在第二车载平台升起后，第二车载平台可移动至下一巡检任务的相应位置，无人机再次完成巡检任务后降落至第一车载平台，即第一车载平台和第二车载平台可交替工作，通过第一车载平台和第二车载平台交替工作，为无人机提供起降的平台，无人机的起降无需人工干预，从而提升巡检效率。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种无人机巡检系统，其特征在于，包括：
无人机；
控制单元，与所述无人机通信连接，用于根据巡检任务控制所述无人机工作，并接收所述无人机采集的图像信号；
至少一第一车载平台，所述第一车载平台设置有所述控制单元，所述第一车载平台可移动并为所述无人机提供用于所述无人机升降的第一平台；
至少一第二车载平台，所述第二车载平台设置有所述控制单元，所述第二车载平台可移动并为所述无人机提供用于所述无人机升降的第二平台；
其中，所述无人机能够从所述第一车载平台或所述第二车载平台起飞，并能够降落至所述第一车载平台或所述第二车载平台。
2.根据权利要求1所述的巡检系统，其特征在于，所述第一车载平台和所述第二车载平台均包括机库和移动车体，所述机库位于所述移动车体上，所述无人机可降落在所述机库上，并在所述机库上升起。
3.根据权利要求2所述的巡检系统，其特征在于，所述机库上设置有卷帘舱门、机架和减震模组，所述卷帘舱门设置在所述机库的上表面，所述机架设置在所述机库的侧面，所述减震模组为所述机库与所述移动车体的链接单元。
4.根据权利要求1所述的巡检系统，其特征在于，所述无人机上设置有空中信号中继器，所述无人机通过所述空中信号中继器与所述控制单元通信连接。
5.根据权利要求4所述的巡检系统，其特征在于，所述无人机上设置有三维防抖云台和摄像头，所述摄像头设置在所述三维防抖云台上。
6.根据权利要求1所述的巡检系统，其特征在于，所述控制单元为可移动式控制单元。
7.一种无人机巡检方法，其特征在于，所述巡检方法由如权利要求1-6任一项所述的无人机巡检系统执行，所述巡检方法包括：
所述控制单元根据巡检任务生成控制信号；
所述无人机根据所述控制信号在第一车载平台升起，以执行所述巡检任务；
所述无人机根据所述控制信号通过预设路线完成所述巡检任务后，获取第二车载平台的实时位置信息；
所述无人机根据所述第二车载平台的实时位置信息，降落至所述第二车载平台并在所述第二车载平台充电；
所述无人机充电完成后在所述第二车载平台升起，以执行下一巡检任务。
8.根据权利要求7所述的巡检方法，其特征在于，所述无人机巡检方法还包括：
所述无人机在所述第一车载平台升起后，所述第一车载平台移动至下一巡检位置，以为所述无人机完成下一巡检任务后提供降落的车载平台。
9.根据权利要求7所述的巡检方法，其特征在于，所述无人机执行所述巡检任务，包括：
所述无人机根据所述控制信号，获取目标杆塔的坐标数据；
基于RTK定位算法和深度神经网路图像识别算法获取当前位置的实时坐标数据；
通过神经网络算法对所述实时坐标数据进行纠偏，获得纠偏后的实时坐标数据；
根据所述目标杆塔的坐标数据和所述纠偏后的实时坐标数据，飞行至目标杆塔，以进行巡检任务。
10.根据权利要求7所述的巡检方法，其特征在于，所述无人机根据所述第二车载平台的实时位置信息，降落至所述第二车载平台，包括：
所述无人机根据所述第二车载平台的实时位置信息，飞行至所述第二车载平台的上空并降低飞行高度至第一预设相对高度，所述无人机识别降落位置，自动定位并保持与所述第二车载平台一致的水平移动速度；
所述无人机继续降低飞行高度并在到达第二预设相对高度时，识别降落平面姿态并对自身姿态做相应调整；
所述无人机继续降低飞行高度并在到达第三预设相对高度时切断动力，自由落体降落至所述第二车载平台。
CN202010200742.4A 2020-03-20 2020-03-20 一种无人机巡检系统及巡检方法 Pending CN111257331A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010200742.4A CN111257331A (zh) 2020-03-20 2020-03-20 一种无人机巡检系统及巡检方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010200742.4A CN111257331A (zh) 2020-03-20 2020-03-20 一种无人机巡检系统及巡检方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111257331A true CN111257331A (zh) 2020-06-09

Family

ID=70949785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010200742.4A Pending CN111257331A (zh) 2020-03-20 2020-03-20 一种无人机巡检系统及巡检方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111257331A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112162565A (zh) * 2020-08-21 2021-01-01 云南电网有限责任公司昆明供电局 一种基于多机协同作业的不间断自主杆塔巡检方法
CN112764427A (zh) * 2020-12-14 2021-05-07 广东电网有限责任公司佛山供电局 接力的无人机巡检系统
CN112965513A (zh) * 2020-11-11 2021-06-15 普宙飞行器科技（深圳）有限公司 一种无人机降落控制方法、系统、存储介质及电子设备
CN114442667A (zh) * 2022-01-29 2022-05-06 国家海洋环境预报中心 一种基于复合翼无人机的海表皮温观测方法及系统

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112162565A (zh) * 2020-08-21 2021-01-01 云南电网有限责任公司昆明供电局 一种基于多机协同作业的不间断自主杆塔巡检方法
CN112965513A (zh) * 2020-11-11 2021-06-15 普宙飞行器科技（深圳）有限公司 一种无人机降落控制方法、系统、存储介质及电子设备
CN112764427A (zh) * 2020-12-14 2021-05-07 广东电网有限责任公司佛山供电局 接力的无人机巡检系统
CN114442667A (zh) * 2022-01-29 2022-05-06 国家海洋环境预报中心 一种基于复合翼无人机的海表皮温观测方法及系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111257331A (zh) 一种无人机巡检系统及巡检方法
CN114253300B (zh) 一种网格化机巢的无人机巡检系统及方法
CN109911231B (zh) 基于gps和图像识别混合导航的无人机自主着舰方法与系统
CN109901625B (zh) 一种桥梁巡检系统
CN109373975B (zh) 检测车辆控制设备、控制方法
CN111056032B (zh) 一种无人船载的无人机充电升降系统及实现方法
CN109885097B (zh) 一种桥梁外沿面巡检航线规划方法
CN107672817A (zh) 一种移动式车载无人机的智能起降系统
CN109945874B (zh) 一种桥梁巡检航线规划方法
CN111123964B (zh) 一种无人机降落方法、设备以及计算机可读介质
CN110113570A (zh) 一种输电线路无人机自主巡检系统及其工作方法
CN106155086A (zh) 一种道路检测无人机及其自动巡航方法
CN109885098B (zh) 一种桥梁边栏巡检航线规划方法
JPWO2016059877A1 (ja) 制御装置、制御方法および飛行体デバイス
JP6515367B1 (ja) 撮像システム及び撮像方法
CN105487092B (zh) 机场廊桥对接飞机舱口导航系统
CN110879617A (zh) 一种红外引导无人机降落方法及装置
CN112162565B (zh) 一种基于多机协同作业的不间断自主杆塔巡检方法
CN109901623B (zh) 桥梁墩身巡检航线规划方法
CN111178148A (zh) 一种基于无人机视觉系统的地面目标地理坐标定位方法
CN111443727A (zh) 一种多旋翼无人机的飞行控制管理系统及方法
CN112711267B (zh) 基于rtk高精度定位与机器视觉融合的无人机自主巡检方法
CN106292126A (zh) 一种智能航测飞行曝光控制方法、无人机控制方法及终端
CN106448275A (zh) 基于可视化的飞机泊位实时引导系统
CN111465556A (zh) 信息处理系统、信息处理方法及程序

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