[发明专利]一种基于无人机激光雷达的输电通道树障预警方法

权利要求书

1.一种基于无人机激光雷达的输电通道树障预警方法，其特征在于：包括步骤：

利用巡线无人机获取线缆参数，根据数线缆参数和悬链方程建立线缆的曲线模型，根据曲线模型制成航线，航线位于曲线模型的正上方且与曲线模型平行；

利用巡线无人机沿线缆进行巡线，巡线无人机底部的摄像头拍摄光学图像，巡线无人机底部的激光雷达向前下方发送激光信号，并根据回波信号判断巡线无人机前下方的线缆的高度；

将不断获取的巡线无人机前下方的线缆高度建立模型，并与曲线模型进行对比，根据对比结果判断线缆周围是否存在树障；

如果判断存在树障，巡线无人机飞至该点时调整航线，越过树障部分，同时，巡线无人机围绕树障部分，并调转激光雷达，向树障发送激光信号，如果通过回波检测到与曲线模型位置一致的线缆，则调转摄像头拍摄光学图像；

越过树障部分的巡线无人机返回航线，继续巡线直至航线结束。

2.根据权利要求1所述的一种基于无人机激光雷达的输电通道树障预警方法，其特征在于：所述曲线模型的需要的参数为弧垂和电缆两端悬挂点的高度，电缆悬挂点高度通过巡线无人机直接测得，弧垂的计算公式为：

其中，l为档距，f为弧垂，h为两根电杆之间的高度差，θ为观测角度，a为悬挂点到激光雷达的垂直距离，α为高差角度；

上述公式得到最大弧垂f1和最小弧垂f2，带入至悬链线方程中：

a’为常数。

3.根据权利要求1所述的一种基于无人机激光雷达的输电通道树障预警方法，其特征在于：所述巡线无人机的底部设有正向下方的距离传感器，距离传感器与所述巡线无人机的飞控系统连接，所述巡线无人机在航线上航行或者越过树障航行时，距离传感器用于使得巡线无人机与线缆或者树障面保持特定距离。

4.根据权利要求1所述的一种基于无人机激光雷达的输电通道树障预警方法，其特征在于：所述激光雷达测量的线缆高度与所述曲线模型中对应点的高度相差不超过±3％时，该线缆段视为无障碍物，巡线无人机飞跃该部分时，按照预定航线航行，否则，按照测量高度再加上特定高度的飞行高度越过该段。

5.根据权利要求1所述的一种基于无人机激光雷达的输电通道树障预警方法，其特征在于：所述激光雷达安装在所述巡线无人机的底部的前方，并朝正下方45°设置。