[发明专利]用于电力巡检的无人机模拟训练系统及方法

说明书

本发明提供一种用于电力巡检的无人机模拟训练系统，其包含：操控器，其用于通过操控其上的控制装置控制无人机；虚拟现实设备，其用于向用户多视角的显示模拟训练过程；可视化设备，其用于显示第一人称无人机主视角、第一人称无人机相机视角、第一人称手动飞行视角、第三人称视角以及无人机轨迹查看视角；系统部署服务器，其用于建立所述模拟训练项目对应的三维场景模型，并得到无人机全真模拟模型；前端展示工作站，其用于依据切换指令切换虚拟现实设备以及可视化设备的显示视角。本发明能够基于不同的模拟训练项目生成匹配的三维场景模型，并且能够在多个视角范围内进行视角切换，支持用户完成模拟训练过程。

技术领域

本发明涉及电力巡检技术领域，具体地说，涉及一种用于电力巡检的无人机模拟训练系统及方法。

背景技术

随着电网行业智能化巡检的发展，从2011年初步涉及智能化巡检到现阶段智能化无人机巡检逐渐替代人工巡检的巡检方式。截至2019年，无人机巡检跨入智能时代，虽然无人机的飞行应用逐渐由智能化自主飞行代替，但对于初始数据的采集还是需要无人机飞行作业人员进行手动飞行初次采集。

无人机飞行需要训练，对于国家电网行业，由于其特殊的飞行环境、高电压、强干扰、野外环境等在普通的培训过程中无法做到贴合实际应用的飞行训练。现有技术中，在电力巡检领域，无人机模拟系统存在以下缺陷：

第一：无人机模拟训练器稀缺，目前行业内成型的无人机模拟训练器极其稀缺，成熟的商业化产品不超过5款，本身就有大量的需求缺口，需要弥补；

第二：针对电力行业的专属设计稀缺，电力行业的无人机飞行作业具有非常高的特殊性，操作要求，训练科目与目前市场上常规的无人机培训差别很大，所以需要更有针对性的设计，来实现培训需要达到效果；

第三：无人机行业培训方法原始，危险性高，目前几乎所有的无人机培训学校由于模拟器的稀缺，都会大量使用无人机真机或教练机训练，在培训过程中，由于外部的不可控力和飞行人员操作经验的缺乏，进场造成人员、设施、设备等的损失和危险。

基于现有技术的以上缺陷，本发明提供了一种用于电力巡检的无人机模拟训练系统及方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种用于电力巡检的无人机模拟训练系统，所述系统包含：

操控器，其用于支持用户在选定的模拟训练项目下，通过操控其上的控制装置控制无人机，以使所述无人机完成所述模拟训练项目；

虚拟现实设备，其用于向用户多视角的显示模拟训练过程，其中多视角包含：第一人称无人机主视角、第一人称无人机相机视角以及第一人称手动飞行视角；

可视化设备，其用于显示所述第一人称无人机主视角、所述第一人称无人机相机视角、所述第一人称手动飞行视角、第三人称视角以及无人机轨迹查看视角；

系统部署服务器，其用于基于原始点云数据经点云处理与三维解算处理后建立所述模拟训练项目对应的三维场景模型，并对所述无人机的飞行过程进行模拟仿真，得到无人机全真模拟模型；

前端展示工作站，其与所述操控器、所述虚拟现实设备、所述可视化设备以及所述系统部署服务器通信，用于依据切换指令切换所述虚拟现实设备以及所述可视化设备的显示视角。

根据本发明的一个实施例，所述系统部署服务器包含：点云分类模块，其用于对所述原始点云数据进行点云分类处理，得到分类后的点云数据，分类后的点云数据包含地面点、植被点、建筑物点、电力线点以及杆塔点。

根据本发明的一个实施例，所述点云分类模块包含：

样本筛选单元，其用于对所述原始点云数据进行电力线以及杆塔的筛选，得到训练样本；