[发明专利]一种无人机塔杆巡检航线自动规划方法

权利要求书

1.一种无人机塔杆巡检航线自动规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：判断需要巡检的杆塔塔型，根据所述杆塔塔型自动确定所述杆塔上待拍照的目标点；

步骤2：确定所述待拍照的目标点坐标；

步骤3：根据所述步骤2中确定的目标点坐标，自动生成所述无人机的飞行航线；

步骤4：检查所述航线与电线，树木之间的距离，判断所述距离是否满足飞行条件，若满足飞行条件，则进行下一步；若不满足飞行条件，则需要对航线进行修改再进行步骤4；

步骤5：对一个杆塔规划完航线后，进行下一个杆塔的航线规划；直到规划完所有作业任务规定的需要巡检的杆塔。

2.根据权利要求1所述的无人机塔杆巡检航线自动规划方法，其特征在于，所述步骤1中，判断需要巡检的杆塔塔型，根据所述杆塔塔型自动确定所述杆塔上待拍照的目标点具体包括：

若当前杆塔的杆塔类型是直线杆塔，则所述杆塔上待拍照的目标点包括绝缘子串、悬垂绝缘子横担端、挂点；

若当前杆塔的杆塔类型是耐张杆塔，则所述杆塔上待拍照的目标点包括耐张绝缘子横担端、耐张绝缘子串、挂点。

3.根据权利要求2所述的无人机塔杆巡检航线自动规划方法，其特征在于，确定挂点为目标点具体包括：根据点云数据确定所述目标点，将所述杆塔点云图一分为二，面向大号侧，向左侧延伸或向右侧延伸都为塔外，即远离输电杆塔的方向，其中，小号侧、大号侧是依据实际线路走向塔号牌序号相对来进行确定的；

已知输电杆塔塔型和横担中心点的基础上，以横担中心点为基准，向大号侧、小号侧方向外延1/2塔头长度，等0.5m间隔划分提取点云，当点云高程范围小于1.5m，同时外延距离大于1/4塔头长度时，则判断已找到左右挂点位置并记录，其中，耐张塔存在前后两组绝缘子单元，靠近塔号牌数字小的绝缘子单元为小号侧，另一侧为大号侧；

获取下挂点到所属横担中心点线段的中点，以此中点为中心构造半径为1.5m的球型范围，若该范围内点云个数大于1，则认为有跳线绝缘子并记录标记，否则不记录，记录的跳线绝缘子作为后续需要添加的跳线绝缘子拍照点，此处指提取结构点，针对不同的塔型描述会不同，输电线路交流直线塔此处为导线端挂点，输电线路交流耐张塔此处为跳线，在后面的目标点添加时会在此控制点的空间位置处添加对应目标点点位，通过横担中心点提取跳线绝缘子，为关联提取的信息，先提取横担、再提取挂点的时候，以当前横担为基准提取到的挂点数据会记录所属横担ID，进行关系记录，方便关联计算；

以横担中心点为基准，按从下到上、从左到右、先小号侧后大号侧的顺序提取并组织记录挂点位置信息，该挂点包括之前的左右挂点及跳线绝缘子，输电杆塔一般存在多层横担，需要找到并记录每层横担的左右挂点以及跳线最低点；同时每个单元结构基本一样，重复执行找到并记录其余挂点位置信息。

4.根据权利要求1所述的无人机塔杆巡检航线自动规划方法，其特征在于， 所述步骤2中，确定所述待拍照的目标点坐标具体包括：

根据电力杆塔的设计图纸得到电力杆塔的三维结构图，然后将无人机的起飞点作为坐标系的原点建立坐标系，然后选取所述塔杆上地线的挂点P₁和P₂，通过测量原点与P₁和P₂的x，y，z三个方向的距离，即可得到P₁和P₂在所述坐标系的坐标P₁（x₁，y₁，z₁）和P₂（x₂，y₂，z₂）；根据P₁和P₂即可得到所述塔杆的所有位置的坐标，最后根据该坐标系确定所有所述目标点的坐标。

5.根据权利要求1所述的无人机塔杆巡检航线自动规划方法，其特征在于，所述步骤3：根据所述步骤2中确定的目标点坐标，自动生成所述无人机的飞行航线具体包括：

根据所述步骤2确定的目标点，设置目标点远离所述杆塔8m水平距离8m的点位拍照点，根据设置的多个所述拍照点生成所述无人机的航线。