[发明专利]基于飞行无人机对光伏电站进行巡检的自主导航规划方法及装置

权利要求书

1.一种基于飞行无人机对光伏电站进行巡检的自主导航规划方法，其特征在于，包括下述步骤：

基于待巡检的多目标光伏电站构建三维立体地图库，从所述三维立体地图库中获取三维环境全局地图，作为第一立体地图；

将所述第一立体地图发送到预设分析模型，进行立体环境分析，并基于栅格法对所述第一立体地图进行立体栅格规划，以预设大小的正六方体栅格为单元体将所述第一立体地图划分为由若干个所述单元体组成的立体栅格地图；

确定所述待巡检的多目标光伏电站分别对应的单元体的区别编号，并使用所述区别编号信息表征与其相一一对应的待巡检光伏电站；

确定所述巡检飞行无人机的飞行起始位置信息，并以A_0,0,0进行表示，以所述待巡检的多目标光伏电站分别作为飞行终点，构建人工合势场算法，并基于所述人工合势场算法，对所述巡检飞行无人机进行自主航线规划，其中，所述巡检飞行无人机至所述飞行终点的引力势力为：所述巡检飞行无人机至所述飞行终点过程中经过每一个障碍物时的排斥势力为：则所述巡检飞行无人机至所述飞行终点的人工合势力为：其中，L为所述障碍物的数量，l为每一个障碍物的编号信息，l为正整数，且l的取值范围为[1,L]，l对所述巡检飞行无人机至所述飞行终点过程中经过的每一个障碍物起区别标识作用，所述巡检飞行无人机在飞行时相对每一个障碍物的距离为p_rl，所述巡检飞行无人机相对所述飞行终点的距离为p_rw，所述巡检飞行无人机相对每一个障碍物的欧式距离为||_prl||，所述巡检飞行无人机相对所述终点的欧式距离为||p_rw||，k₃为所述巡检飞行无人机与所述每一个障碍物之间可接近最小距离；k₁为吸引势位的比例因子；k₂为排斥势位的比例因子，k₁和k₂均大于0；

构建电量筛选数学模型，在所述巡检飞行无人机进行自主航线规划完成之后，对所述规划的自主航线进行电量适宜筛选，在预设电量适宜条件下筛选出规划的自主航线作为所述巡检飞行机的最终巡检自主航线。

2.根据权利要求1所述的基于飞行无人机对光伏电站进行巡检的自主导航规划方法，其特征在于，所述将所述第一立体地图发送到预设分析模型，进行立体环境分析，具体的，所述预设分析模型，至少包括：

对所述第一立体地图中的山地、树木、建筑物、待巡检的多目标光伏电站进行分析，确定所述山地、树木、建筑物、待巡检的多目标光伏电站分别在所述第一立体地图中的空间位置信息，并使用四种不同颜色点值分别进行定点标记，其中，所述四种不同颜色点值分别用于表征所述山地、树木、建筑物、待巡检的多目标光伏电站。

3.根据权利要求2所述的基于飞行无人机对光伏电站进行巡检的自主导航规划方法，其特征在于，所述基于栅格法对所述第一立体地图进行立体栅格规划，以预设大小的正六方体栅格为单元体将所述第一立体地图划分为由若干个所述单元体组成的立体栅格地图，还包括：

在所述立体栅格地图划分完成之后，对其划分的若干个单元体进行三维建模和区别编号；

所述对其划分的若干个单元体进行三维建模，具体包括如下操作：

以所述正六方体栅格的长、宽、高分别为三维坐标系的坐标单位，构建三维坐标系，并确定每一个所述单元体在所述三维坐标系中的三维坐标(x,y,z)信息；

所述对其划分的若干个单元体进行区别编号，具体包括如下操作：

沿所述三维坐标系的x轴正方向，对所述若干个单元体进行第一编号，并使用i进行表示，i为正整数，且i的取值范围为[1,I]，I表示同一y值且同一z值条件下x轴上的单元体的个数；

沿所述三维坐标系的y轴正方向，对所述若干个单元体进行第二编号，并使用j进行表示，j为正整数，且j的取值范围为[1,J]，J表示同一x值且同一z值条件下y轴上的单元体的个数；

沿所述三维坐标系的z轴正方向，对所述若干个单元体进行第三编号，并使用k进行表示，k为正整数，且k的取值范围为[1,K]，K表示同一x值且同一y值条件下z轴上的单元体的个数；

在所述第一编号、第二编号、第三编号完成之后，使用A_i,j,k作为所述单元体间的区别编号，对所述单元体进行区分标识。