[发明专利]一种基于差分GPS的输电线路无人机自主巡检系统及方法

权利要求书

1.一种基于差分GPS的输电线路无人机自主巡检系统，包括无人机和地面站控制系统；其特征在于：所述的无人机包括飞行系统、飞控系统和任务载荷系统，所述的任务载荷系统包括设置有云台的拍摄设备，所述的飞控系统包括差分GPS模块，所述的差分GPS模块用于定位；所述的地面站控制系统包括无人机状态显示及控制系统、杆塔自主巡检航点生成系统和实时影像显示系统；所述的杆塔自主巡检航点生成系统根据杆塔的基本信息以及杆塔电压等级自动生成杆塔巡检点坐标，并向飞控系统发送航点信息，所述的航点信息包括无人机飞行经纬度、海拔高度、机头朝向和云台的角度朝向；所述的飞控系统接收来自杆塔自主巡检航点生成系统的航点信息，根据所述航点信息控制飞行系统进行飞行；飞控系统还对无人机的位置与状态实时获取并发送至无人机状态显示及控制系统，所述的无人机状态显示及控制系统进行遥测；同时飞控系统根据航点信息控制任务载荷系统进行拍摄，包括控制云台的角度位移，所述的任务载荷系统将拍摄数据发送至实时影像显示系统，所述的实时影像显示系统对实时影像进行显示，其中，所述的杆塔的基本信息包括杆塔坐标、杆塔塔形、横担长度和绝缘子材质。

2.根据权利要求1所述的一种基于差分GPS的输电线路无人机自主巡检系统，其特征在于：所述的飞行系统作为无人机的主体，包括无人机机体、飞行器件和动力系统，所述的飞行器件设置于无人机机体之上，所述的动力系统为飞行器件提供飞行动力。

3.根据权利要求1所述的一种基于差分GPS的输电线路无人机自主巡检系统，其特征在于：所述的飞控系统还包括飞控与导航模块、数传模块；所述的飞控与导航模块分别控制飞行系统的飞行以及控制任务载荷系统的拍摄；所述的数传模块用于接收来自杆塔自主巡检航点生成系统的航点信息，并发送至飞控与导航模块；数传模块还用于向无人机状态显示及控制系统发送遥测数据。

4.根据权利要求1所述的一种基于差分GPS的输电线路无人机自主巡检系统，其特征在于：所述的任务载荷系统包括拍摄设备、云台和图传模块；所述的拍摄设备和云台接收来自飞控系统的控制数据；所述的图传模块将拍摄设备拍摄到的影像发送至实时影像显示系统。

5.根据权利要求1~4中任意一项所述的一种基于差分GPS的输电线路无人机自主巡检系统，其特征在于：所述的飞控系统还包括一个电量检测模块，所述的电量检测模块用于在每次完成拍摄之后判断无人机电池电量是否足够。

6.一种基于差分GPS的输电线路无人机自主巡检的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：杆塔自主巡检航点生成系统根据杆塔的基本信息结合杆塔巡检作业规范，自动生成杆塔巡检点坐标，其中，所述的杆塔的基本信息包括杆塔坐标、杆塔塔形、横担长度和绝缘子材质；

S2：杆塔自主巡检航点生成系统对无人机的航点信息进行设置，所述的航点信息包括无人机飞行经纬度、海拔高度、机头朝向、云台的角度朝向，同时将飞行计划发送至无人机的飞控系统；

S3：飞控系统利用差分GPS进行定位，按照所述飞行计划逐个航点飞行；其中当飞行到达每一个航点时，飞控系统控制无人机的机头朝向以及云台角度并控制在巡检点的停留，对准杆塔着重关注点进行拍照，在拍照完成后将图片或视频实时回传至实时影像显示系统；完成拍照后按照飞行计划前往下一个航点。

7.根据权利要求6所述的一种基于差分GPS的输电线路无人机自主巡检的方法，其特征在于：所述的杆塔巡检作业规范基于不同电压等级的不同塔形杆塔。

8.根据权利要求6或7所述的一种基于差分GPS的输电线路无人机自主巡检的方法，其特征在于：所述的步骤S3还包括一个电量判断子步骤：在每一次杆塔的巡检点巡检完成后，判断电池电量，决定返航或者是前往下一个巡检点。