[发明专利]基于紫外光的巡线无人机防碰撞系统及方法

权利要求书

1.基于紫外光的巡线无人机防碰撞系统，其特征在于，包括通过信道通信连接的信号发射端和信号接收端，所述信号发射端安装在杆塔顶部，位于每个横杆的端部，间隔设置；所述信号接收端安装在无人机底部，为半球形。

2.根据权利要求1所述的基于紫外光的巡线无人机防碰撞系统，其特征在于，所述信号发射端包括紫外光LED和MCU微控制器，所述紫外光LED和MCU微控制器通信连接，MCU微控制器控制紫外光LED发射信号，并由电源模块对紫外光LED和MCU微控制器进行供电。

3.根据权利要求1所述的基于紫外光的巡线无人机防碰撞系统，其特征在于，信号接收端包括信号接收模块和信号处理模块；信号接收模块将信号传递信号处理模块处理后，由MCU微控制器控制无人机的动作模块调整位姿；电源模块分别对MCU微控制器、信号接收模块和动作模块进行供电。

4.基于紫外光的巡线无人机防碰撞系统的巡线方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、分别将信号发射端和信号接收端安装在杆塔各横杆和无人机底部，开始巡线；

步骤2、信号发射端的MCU微控制器控制紫外光LED发射紫外光信号，信号接收端接收信号，并分析信号调整位姿；

步骤3、当前杆塔巡线完毕后，信号接收端接收下一位置的杆塔信号，并重复步骤2；

步骤4、无人机按指定路线飞行，直至巡线完成。

5.根据权利要求4所述的基于紫外光的巡线无人机防碰撞系统的巡线方法，其特征在于，所述步骤1中每个信号发射端的紫外光LED信号机制为5s内的任意随机时间点闪烁1ms。

6.根据权利要求2所述的基于紫外光的巡线无人机防碰撞系统的巡线方法，其特征在于，所述步骤2具体为：

步骤2.1、信号接收端的信号接收模块对信号确认段进行判断，若信号确认段不符合则判断为干扰信号，若信号确认段符合则传递至信号处理模块；

步骤2.2、信号处理模块对信号进行解码，判断无人机与横杆间距离：

在直视时通信距离为：

非直视时通信距离为：

式中Lambertw为朗伯函数，d为两者之间的距离，S为接收孔径面积，k_e为大气消光系数，k_s为散射系数，P_S为散射相函数，P_T为发送功率，P_R为接收功率，θ_T为发射仰角，θ_R为接收端仰角，φ_T发射端发散角，φ_R为接收视场角；

步骤2.3、MCU微控制器根据信号处理模块的反馈控制无人机的动作模块调整无人机位姿。