[发明专利]一种无人机塔杆巡检航线自动规划方法

说明书

本申请提供的一种无人机杆塔巡检航线自动规划方法，根据塔型类型，自动识别待巡检的杆塔上的目标点，然后根据所述杆塔上的目标点，自动生成航线，减少人工操纵无人机干预过多的问题，并且，对输电线路上的多个杆塔统一进行航线规划，大大提高了无人机杆塔航线自动规划的效率。

技术领域

本发明属于航线规划技术领域，尤其涉及一种无人机杆塔巡检航线自动规划方法。

背景技术

对于输电线路的巡检主要是针对电力杆塔制定巡检任务，传统的巡检方式是采用人工巡检的方式，由巡检人员携带装备爬上电力杆塔上进行缺陷检查，杆塔的高度基本都超过10米，且塔身都带有高压电，再加上杆塔往往处于人迹罕至的深山或者高原地区，如果突发极端的天气情况，危险系数剧增，这些严酷的自然环境以及其他危险因素无时无刻不威胁着巡检人员的生命安全，同时还存在其它弊端，比如人工巡检的作业效率低下，巡检人员需要攀爬每一座电力杆塔，这本身效率就非常低。

正是由于人工巡检存在的一系列弊端，传统的电力杆塔巡检方式正在逐渐被摒弃，随着当今社会科技、工业的发展以及无人机技术的兴起，成功的给寻求高效率、安全的巡检方式带来了曙光。由于无人机成本低、体积以及重量小，可以远距离操控、定点悬停等特点，通过将无人机结合到电力杆塔巡检当中，有希望实现高效安全的巡检方式。

然而，在实际无人机巡检当中，目前仍然以手动控制为主，但是手动控制无人机巡检仍然存在许多不足之处。比如，若是在地理位置复杂的地方，难以携带设备近距离靠近电力杆塔，而人的视力范围有限，难以目测无人机和电力杆塔以及障碍物之间的距离，一旦操作不注意则很容易造成无人机撞毁等风险；并且手动控制无人机巡检时的航迹路线通常是杂乱、随机性比较强的，导致无人机巡检时的续航能力进一步降低，从而降低巡检的效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述技术方案的不足，提供一种无人机杆塔巡检航线自动规划方法，根据塔型类型，自动识别待巡检的杆塔上的目标点，然后根据所述杆塔上的目标点，自动生成航线，减少人工操纵无人机干预过多的问题，并且，对输电线路上的多个杆塔统一进行航线规划，大大提高了无人机杆塔航线自动规划的效率。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，为了实现上述目的，提供一种无人机杆塔巡检航线自动规划方法，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；

具体地，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；

更进一步地，确定挂点具体包括：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，例如：站在2号塔一侧，左侧为1，右侧为3，此时1为小号侧，3为大号侧；

已知输电杆塔塔型和横担中心点的基础上，以耐张绝缘子串为例，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，即：沿塔切面的法向量的正反两个方向构造延伸向量，在向量方向上等0.5m距离划分构造矩形范围，提取局部点云，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；