本發(fā)明涉及無人機(jī)，特別是涉及一種電網(wǎng)巡線無人機(jī)的參數(shù)確定方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、無人機(jī)設(shè)備包括無人機(jī)和無人機(jī)機(jī)巢。其中，無人機(jī)配置有傳感設(shè)備、圖像采集設(shè)備以及能源設(shè)備，可以應(yīng)用于城市數(shù)字化管理、電力巡線、道路交通巡察、河道水域巡察以及環(huán)保監(jiān)測等應(yīng)用場景。無人機(jī)機(jī)巢是一種為無人機(jī)提供幾種的起降、充電、維護(hù)和存儲(chǔ)空間的裝置，可以根據(jù)無人機(jī)續(xù)航可巡檢半徑將無人機(jī)巡檢目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格化劃分，然后將機(jī)巢部署在節(jié)點(diǎn)位置，以確保無人機(jī)巡檢目標(biāo)區(qū)域的覆蓋全面性和無人機(jī)的復(fù)用率。

2、現(xiàn)有的機(jī)巢的位置參數(shù)的確定和無人機(jī)飛行參數(shù)的確定，多需要由人工綜合無人機(jī)起降點(diǎn)位、飛行航線、巡檢任務(wù)的相關(guān)飛行參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，且對參數(shù)設(shè)計(jì)人員的專業(yè)能力要求較高。在電力巡線的應(yīng)用場景下，由于電力線路覆蓋范圍廣，巡線任務(wù)的調(diào)整頻率較高，需要不定期地調(diào)整機(jī)巢位置，并重新計(jì)算無人機(jī)的飛行參數(shù)，造成無人機(jī)機(jī)巢位置和飛行參數(shù)的確定需要消耗較大的時(shí)間和人力，嚴(yán)重影響電力巡線的及時(shí)性，導(dǎo)致無人機(jī)電力巡線的效率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供一種電網(wǎng)巡線無人機(jī)的參數(shù)確定方法及系統(tǒng)，主要目的在于解決現(xiàn)有無人機(jī)參數(shù)的確定需要消耗較大的時(shí)間和人力，導(dǎo)致無人機(jī)電力巡線的效率較低的問題。

2、依據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面，提供了一種電網(wǎng)巡線無人機(jī)的參數(shù)確定方法，包括：

3、響應(yīng)于目標(biāo)巡檢區(qū)域的巡線指令，獲取所述目標(biāo)巡檢區(qū)域的目標(biāo)機(jī)巢部署位置、氣象數(shù)據(jù)以及無人機(jī)性能數(shù)據(jù)，所述巡線指令攜帶有巡線目標(biāo)；

4、依據(jù)所述目標(biāo)機(jī)巢部署位置、所述巡線目標(biāo)及所述無人機(jī)性能數(shù)據(jù)生成飛行路徑；

5、依據(jù)無人機(jī)性能評估結(jié)果和所述氣象數(shù)據(jù)生成對應(yīng)所述飛行路徑的飛行參數(shù)；

6、將所述飛行路徑和所述飛行參數(shù)發(fā)送至對應(yīng)的無人機(jī)控制終端，以使得無人機(jī)依照所述飛行路徑和所述飛行參數(shù)進(jìn)行巡檢；

7、其中，目標(biāo)機(jī)巢部署位置基于所述目標(biāo)巡檢區(qū)域的地形數(shù)據(jù)、障礙物數(shù)據(jù)、干擾源數(shù)據(jù)及無人機(jī)性能數(shù)據(jù)生成。

8、進(jìn)一步地，所述獲取所述目標(biāo)巡檢區(qū)域的目標(biāo)機(jī)巢部署位置、氣象數(shù)據(jù)以及無人機(jī)性能數(shù)據(jù)之前，所述方法還包括：

9、采集目標(biāo)巡檢區(qū)域的地形數(shù)據(jù)、障礙物數(shù)據(jù)、干擾源數(shù)據(jù)及無人機(jī)性能數(shù)據(jù)；

10、依據(jù)所述地形數(shù)據(jù)、所述障礙物數(shù)據(jù)、所述干擾源數(shù)據(jù)及所述無人機(jī)性能數(shù)據(jù)的預(yù)處理結(jié)果，利用模擬退火算法對機(jī)巢位置進(jìn)行優(yōu)化，確定目標(biāo)機(jī)巢部署位置；

11、將所述目標(biāo)機(jī)巢部署位置發(fā)送至部署終端，以使得無人機(jī)機(jī)巢按照所述目標(biāo)機(jī)巢部署位置部署。

12、進(jìn)一步地，所述依據(jù)所述地形數(shù)據(jù)、所述障礙物數(shù)據(jù)、所述干擾源數(shù)據(jù)及所述無人機(jī)性能數(shù)據(jù)的預(yù)處理結(jié)果，利用模擬退火算法對機(jī)巢位置進(jìn)行優(yōu)化，確定目標(biāo)機(jī)巢部署位置，包括：

13、對所述地形數(shù)據(jù)、所述障礙物數(shù)據(jù)、所述干擾源數(shù)據(jù)及所述無人機(jī)性能數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到目標(biāo)地形數(shù)據(jù)、目標(biāo)障礙物數(shù)據(jù)、目標(biāo)干擾源數(shù)據(jù)及目標(biāo)無人機(jī)性能數(shù)據(jù)；

14、依據(jù)所述目標(biāo)地形數(shù)據(jù)、所述目標(biāo)障礙物數(shù)據(jù)、所述目標(biāo)干擾源數(shù)據(jù)及所述目標(biāo)無人機(jī)性能數(shù)據(jù)，利用模擬退火算法對機(jī)巢位置進(jìn)行優(yōu)化，得到初始機(jī)巢部署位置；

15、通過機(jī)巢調(diào)整交互界面，將初始機(jī)巢部署位置顯示在所述目標(biāo)巡檢區(qū)域的區(qū)域三維模型中；

16、接收所述初始機(jī)巢部署位置通過交互界面調(diào)整后的至少一個(gè)候選機(jī)巢部署位置；

17、將所述候選機(jī)巢部署位置與機(jī)巢位置約束條件進(jìn)行匹配，得到可行性評估結(jié)果，若所述可行性評估的結(jié)果為通過，則將當(dāng)前的候選機(jī)巢部署位置確定為目標(biāo)機(jī)巢部署位置。

18、進(jìn)一步地，所述通過機(jī)巢調(diào)整交互界面，將初始機(jī)巢部署位置顯示在所述目標(biāo)巡檢區(qū)域的區(qū)域三維模型中之前，所述方法還包括：

19、解析所述目標(biāo)地形數(shù)據(jù)中的全局地理要素及各個(gè)地理要素的屬性；

20、解析所述目標(biāo)障礙物數(shù)據(jù)中的障礙物空間要素及障礙物屬性；

21、依據(jù)所述全局地理要素、各個(gè)所述地理要素的屬性、所述障礙物空間要素及所述障礙物屬性構(gòu)建得到區(qū)域三維模型。

22、進(jìn)一步地，所述依據(jù)無人機(jī)性能評估結(jié)果和所述氣象數(shù)據(jù)生成對應(yīng)所述飛行路徑的飛行參數(shù)，包括：

23、依據(jù)無人機(jī)性能評估結(jié)果生成對應(yīng)每段飛行路徑的初始飛行參數(shù)；

24、依據(jù)所述氣象數(shù)據(jù)確定飛行影響參數(shù)，并通過補(bǔ)償值預(yù)測模型對所述飛行影響參數(shù)和所述無人機(jī)性能評估結(jié)果進(jìn)行預(yù)測處理，得到飛行參數(shù)補(bǔ)償系數(shù)；

25、依據(jù)所述飛行參數(shù)補(bǔ)償系數(shù)和所述初始飛行參數(shù)計(jì)算得到目標(biāo)飛行參數(shù)。

26、進(jìn)一步地，所述依據(jù)所述氣象數(shù)據(jù)確定飛行影響參數(shù)，包括：

27、從所述氣象數(shù)據(jù)中提取影響無人機(jī)飛行的關(guān)鍵氣象參數(shù)；

28、利用隨機(jī)森林算法確定所述關(guān)鍵氣象參數(shù)所對應(yīng)的飛行影響參數(shù)。

29、進(jìn)一步地，所述依據(jù)無人機(jī)性能評估結(jié)果和所述氣象數(shù)據(jù)生成對應(yīng)所述飛行路徑的飛行參數(shù)之前，所述方法還包括：

30、依據(jù)無人機(jī)的傳感器性能數(shù)據(jù)對所述無人機(jī)的傳感器性能進(jìn)行評估，得到無人機(jī)傳感性能參數(shù)；

31、依據(jù)無人機(jī)的電源性能數(shù)據(jù)對所述無人機(jī)的電源動(dòng)力性能進(jìn)行評估，得到所述無人機(jī)的續(xù)航能力參數(shù)和飛行質(zhì)量參數(shù)；

32、依據(jù)無人機(jī)的云臺(tái)運(yùn)行數(shù)據(jù)對搜索無人機(jī)的視覺性能進(jìn)行評估，得到所述無人機(jī)的視覺性能參數(shù)；

33、依據(jù)所述無人機(jī)傳感性能參數(shù)、所述續(xù)航能力參數(shù)、所述飛行質(zhì)量參數(shù)及所述視覺性能參數(shù)生成無人機(jī)性能評估結(jié)果。

34、依據(jù)本發(fā)明另一個(gè)方面，提供了一種電網(wǎng)巡線無人機(jī)的參數(shù)確定系統(tǒng)，包括：

35、獲取模塊，用于響應(yīng)于目標(biāo)巡檢區(qū)域的巡線指令，獲取所述目標(biāo)巡檢區(qū)域的目標(biāo)機(jī)巢部署位置、氣象數(shù)據(jù)以及無人機(jī)性能數(shù)據(jù)，所述巡線指令攜帶有巡線目標(biāo)；

36、飛行路徑生成模塊，用于依據(jù)所述目標(biāo)機(jī)巢部署位置、所述巡線目標(biāo)及所述無人機(jī)性能數(shù)據(jù)生成飛行路徑；

37、飛行參數(shù)生成模塊，用于依據(jù)無人機(jī)性能評估結(jié)果和所述氣象數(shù)據(jù)生成對應(yīng)所述飛行路徑的飛行參數(shù)；

38、發(fā)送模塊，用于將所述飛行路徑和所述飛行參數(shù)發(fā)送至對應(yīng)的無人機(jī)控制終端，以使得無人機(jī)依照所述飛行路徑和所述飛行參數(shù)進(jìn)行巡檢；

39、其中，目標(biāo)機(jī)巢部署位置基于所述目標(biāo)巡檢區(qū)域的地形數(shù)據(jù)、障礙物數(shù)據(jù)、干擾源數(shù)據(jù)及無人機(jī)性能數(shù)據(jù)生成。

40、進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)還包括：

41、采集模塊，用于采集目標(biāo)巡檢區(qū)域的地形數(shù)據(jù)、障礙物數(shù)據(jù)、干擾源數(shù)據(jù)及無人機(jī)性能數(shù)據(jù)；

42、機(jī)巢位置確定模塊，用于依據(jù)所述地形數(shù)據(jù)、所述障礙物數(shù)據(jù)、所述干擾源數(shù)據(jù)及所述無人機(jī)性能數(shù)據(jù)的預(yù)處理結(jié)果，利用模擬退火算法對機(jī)巢位置進(jìn)行優(yōu)化，確定目標(biāo)機(jī)巢部署位置；

43、所述發(fā)送模塊，還用于將所述目標(biāo)機(jī)巢部署位置發(fā)送至部署終端，以使得無人機(jī)機(jī)巢按照所述目標(biāo)機(jī)巢部署位置部署。

44、進(jìn)一步地，所述機(jī)巢位置確定模塊，包括：

45、預(yù)處理單元，用于對所述地形數(shù)據(jù)、所述障礙物數(shù)據(jù)、所述干擾源數(shù)據(jù)及所述無人機(jī)性能數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到目標(biāo)地形數(shù)據(jù)、目標(biāo)障礙物數(shù)據(jù)、目標(biāo)干擾源數(shù)據(jù)及目標(biāo)無人機(jī)性能數(shù)據(jù)；

46、算法優(yōu)化單元，用于依據(jù)所述目標(biāo)地形數(shù)據(jù)、所述目標(biāo)障礙物數(shù)據(jù)、所述目標(biāo)干擾源數(shù)據(jù)及所述目標(biāo)無人機(jī)性能數(shù)據(jù)，利用模擬退火算法對機(jī)巢位置進(jìn)行優(yōu)化，得到初始機(jī)巢部署位置；

47、顯示單元，用于通過機(jī)巢調(diào)整交互界面，將初始機(jī)巢部署位置顯示在所述目標(biāo)巡檢區(qū)域的區(qū)域三維模型中；

48、人工干預(yù)單元，用于接收所述初始機(jī)巢部署位置通過交互界面調(diào)整后的至少一個(gè)候選機(jī)巢部署位置；

49、可行性評估單元，用于將所述候選機(jī)巢部署位置與機(jī)巢位置約束條件進(jìn)行匹配，得到可行性評估結(jié)果，若所述可行性評估的結(jié)果為通過，則將當(dāng)前的候選機(jī)巢部署位置確定為目標(biāo)機(jī)巢部署位置。

50、進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)還包括：

51、地形解析模塊，用于解析所述目標(biāo)地形數(shù)據(jù)中的全局地理要素及各個(gè)地理要素的屬性；

52、障礙物解析模塊，用于解析所述目標(biāo)障礙物數(shù)據(jù)中的障礙物空間要素及障礙物屬性；

53、三維模型構(gòu)建模塊，用于依據(jù)所述全局地理要素、各個(gè)所述地理要素的屬性、所述障礙物空間要素及所述障礙物屬性構(gòu)建得到區(qū)域三維模型。

54、進(jìn)一步地，所述飛行參數(shù)生成模塊，包括：

55、初始飛行參數(shù)生成單元，用于依據(jù)無人機(jī)性能評估結(jié)果生成對應(yīng)每段飛行路徑的初始飛行參數(shù)；

56、飛行參數(shù)補(bǔ)償系數(shù)生成單元，用于依據(jù)所述氣象數(shù)據(jù)確定飛行影響參數(shù)，并通過補(bǔ)償值預(yù)測模型對所述飛行影響參數(shù)和所述無人機(jī)性能評估結(jié)果進(jìn)行預(yù)測處理，得到飛行參數(shù)補(bǔ)償系數(shù)；

57、目標(biāo)飛行參數(shù)生成單元，用于依據(jù)所述飛行參數(shù)補(bǔ)償系數(shù)和所述初始飛行參數(shù)計(jì)算得到目標(biāo)飛行參數(shù)。

58、進(jìn)一步地，在具體應(yīng)用場景中，所述飛行參數(shù)補(bǔ)償系數(shù)生成單元，具體用于從所述氣象數(shù)據(jù)中提取影響無人機(jī)飛行的關(guān)鍵氣象參數(shù)；利用隨機(jī)森林算法確定所述關(guān)鍵氣象參數(shù)所對應(yīng)的飛行影響參數(shù)。

59、進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)還包括：

60、傳感器性能評估模塊，用于依據(jù)無人機(jī)的傳感器性能數(shù)據(jù)對所述無人機(jī)的傳感器性能進(jìn)行評估，得到無人機(jī)傳感性能參數(shù)；

61、電源動(dòng)力性能評估模塊，用于依據(jù)無人機(jī)的電源性能數(shù)據(jù)對所述無人機(jī)的電源動(dòng)力性能進(jìn)行評估，得到所述無人機(jī)的續(xù)航能力參數(shù)和飛行質(zhì)量參數(shù)；

62、視覺性能評估模塊，用于依據(jù)無人機(jī)的云臺(tái)運(yùn)行數(shù)據(jù)對搜索無人機(jī)的視覺性能進(jìn)行評估，得到所述無人機(jī)的視覺性能參數(shù)；

63、綜合性能評估模塊，用于依據(jù)所述無人機(jī)傳感性能參數(shù)、所述續(xù)航能力參數(shù)、所述飛行質(zhì)量參數(shù)及所述視覺性能參數(shù)生成無人機(jī)性能評估結(jié)果。

64、借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案至少具有下列優(yōu)點(diǎn)：

65、本發(fā)明提供了一種電網(wǎng)巡線無人機(jī)的參數(shù)確定方法及系統(tǒng)，本發(fā)明實(shí)施例通過響應(yīng)于目標(biāo)巡檢區(qū)域的巡線指令，獲取所述目標(biāo)巡檢區(qū)域的目標(biāo)機(jī)巢部署位置、氣象數(shù)據(jù)以及無人機(jī)性能數(shù)據(jù)，所述巡線指令攜帶有巡線目標(biāo)；依據(jù)所述目標(biāo)機(jī)巢部署位置、所述巡線目標(biāo)及所述無人機(jī)性能數(shù)據(jù)生成飛行路徑；依據(jù)無人機(jī)性能評估結(jié)果和所述氣象數(shù)據(jù)生成對應(yīng)所述飛行路徑的飛行參數(shù)；將所述飛行路徑和所述飛行參數(shù)發(fā)送至對應(yīng)的無人機(jī)控制終端，以使得無人機(jī)依照所述飛行路徑和所述飛行參數(shù)進(jìn)行巡檢；其中，目標(biāo)機(jī)巢部署位置基于所述目標(biāo)巡檢區(qū)域的地形數(shù)據(jù)、障礙物數(shù)據(jù)、干擾源數(shù)據(jù)及無人機(jī)性能數(shù)據(jù)生成，大大減少了機(jī)巢部署和飛行參數(shù)設(shè)計(jì)過程對人的依賴，降低了人工對機(jī)巢位置和飛行參數(shù)設(shè)計(jì)工作量，同時(shí)，在飛行參數(shù)確定的過程中引入氣象數(shù)據(jù)，又確保了飛行參數(shù)的準(zhǔn)確性，從而大大提高無人機(jī)電力巡線的效率。

66、上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉本發(fā)明的具體實(shí)施方式。