一種飛行控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及無人機(jī)電力巡線領(lǐng)域，特別涉及一種飛行控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]利用無人機(jī)進(jìn)行電力巡線是近些年來諸多科研機(jī)構(gòu)致力探索的重要課題，應(yīng)用無人機(jī)進(jìn)行電力巡線作業(yè)通常在現(xiàn)場(chǎng)操作完成，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)無人機(jī)的遠(yuǎn)程飛行控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本申請(qǐng)所要解決的技術(shù)問題是提供一種飛行控制系統(tǒng)，用于對(duì)無人機(jī)進(jìn)行控制。
[0004]為了解決上述問題，本申請(qǐng)公開了一種飛行控制系統(tǒng)，包括:
[0005]輸電線路模型、無人機(jī)模型、任務(wù)設(shè)備吊艙模型、任務(wù)設(shè)備視場(chǎng)模型和控制單元；
[0006]所述輸電線路模型用于構(gòu)建所述無人機(jī)模型飛行的三維環(huán)境；
[0007]所述無人機(jī)模型用于依據(jù)真實(shí)無人機(jī)的飛行參數(shù)，在所述三維環(huán)境中與所述真實(shí)無人機(jī)進(jìn)行同步飛行運(yùn)動(dòng)；
[0008]所述任務(wù)設(shè)備吊艙模型設(shè)置在所述無人機(jī)模型上，用于依據(jù)真實(shí)攝像設(shè)備的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，與所述真實(shí)攝像設(shè)備進(jìn)行同步運(yùn)動(dòng)；
[0009]所述任務(wù)設(shè)備視場(chǎng)模型用于依據(jù)真實(shí)攝像設(shè)備的工作參數(shù)，構(gòu)建與所述真實(shí)攝像設(shè)備相適配的拍攝視場(chǎng)；
[0010]所述控制單元用于，依據(jù)所述無人機(jī)模型、任務(wù)設(shè)備吊艙模型和任務(wù)設(shè)備視場(chǎng)模型在所述三維環(huán)境中的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)所述無人機(jī)進(jìn)行控制。
[0011]上述的系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述輸電線路模型通過激光掃描儀獲取輸電線路的三維模型數(shù)據(jù)，依據(jù)所述三維模型數(shù)據(jù)構(gòu)建輸電線路的三維地貌圖形和塔桿三維圖形。
[0012]上述的系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述輸電線路模型通過差分GPS獲取輸電線路中各個(gè)部件組成的坐標(biāo)。
[0013]上述的系統(tǒng)，優(yōu)選的，還包括:
[0014]通信接口單元，用于實(shí)時(shí)獲取所述無人機(jī)飛行過程中的各種參數(shù)；
[0015]驅(qū)動(dòng)接口單元，用于依據(jù)所述通信接口獲取的無人機(jī)飛行過程中的各種參數(shù)，相對(duì)應(yīng)的控制所述無人機(jī)模型、任務(wù)設(shè)備吊艙模型和任務(wù)設(shè)備視場(chǎng)模型進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。
[0016]上述的系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述輸電線路模型構(gòu)建的所述無人機(jī)模型飛行的三維環(huán)境與真實(shí)無人機(jī)的飛行地理信息的縮放比例為1:2000。
[0017]上述的系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述無人機(jī)模型為旋翼無人機(jī)或固定翼無人機(jī)；所述無人機(jī)模型在所述三維環(huán)境中做矢量運(yùn)動(dòng)。
[0018]上述的系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述任務(wù)設(shè)備吊艙模型為球型模型，所述任務(wù)設(shè)備吊艙模型的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍為水平360度，垂直+20度?-60度。
[0019]上述的系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述任務(wù)設(shè)備視場(chǎng)模型為攝像機(jī)視場(chǎng)模型或相機(jī)視場(chǎng)模型；
[0020]所述任務(wù)設(shè)備視場(chǎng)模型的視線依據(jù)所述任務(wù)設(shè)備吊艙模型的設(shè)備架的偏轉(zhuǎn)角度進(jìn)行偏轉(zhuǎn)；
[0021]所述任務(wù)設(shè)備視場(chǎng)模型的視距依據(jù)所述任務(wù)設(shè)備的焦距變化進(jìn)行調(diào)整。
[0022]上述的系統(tǒng)，優(yōu)選的，所述無人機(jī)模型具有模擬飛行和監(jiān)控飛行兩種工作狀態(tài)；
[0023]所述任務(wù)設(shè)備吊艙模型具有模擬運(yùn)動(dòng)和監(jiān)控運(yùn)動(dòng)兩種工作狀態(tài)；
[0024]所述任務(wù)設(shè)備視場(chǎng)模型具有模擬拍攝和監(jiān)控拍攝兩種工作狀態(tài)。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)包括以下優(yōu)點(diǎn):
[0026]在本申請(qǐng)中公開了一種飛行控制系統(tǒng)，包括:輸電線路模型、無人機(jī)模型、任務(wù)設(shè)備吊艙模型、任務(wù)設(shè)備視場(chǎng)模型和控制單元；所述輸電線路模型用于構(gòu)建所述無人機(jī)模型飛行的三維環(huán)境；所述無人機(jī)模型用于依據(jù)真實(shí)無人機(jī)的飛行參數(shù)，在所述三維環(huán)境中與所述真實(shí)無人機(jī)進(jìn)行同步飛行運(yùn)動(dòng)；所述任務(wù)設(shè)備吊艙模型設(shè)置在所述無人機(jī)模型上，用于依據(jù)真實(shí)攝像設(shè)備的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，與所述真實(shí)攝像設(shè)備進(jìn)行同步運(yùn)動(dòng)；所述任務(wù)設(shè)備視場(chǎng)模型用于依據(jù)真實(shí)攝像設(shè)備的工作參數(shù)，構(gòu)建與所述真實(shí)攝像設(shè)備相適配的拍攝視場(chǎng)；所述控制單元用于，依據(jù)所述無人機(jī)模型、任務(wù)設(shè)備吊艙模型和任務(wù)設(shè)備視場(chǎng)模型在所述三維環(huán)境中的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)所述無人機(jī)進(jìn)行控制。本申請(qǐng)中通過構(gòu)建無人機(jī)飛行的三維環(huán)境，在所述三維環(huán)境中直觀的觀察無人機(jī)飛行過程中的各個(gè)參數(shù)，及時(shí)的對(duì)無人機(jī)的飛行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。
【附圖說明】
[0027]為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0028]圖1是本申請(qǐng)的一種飛行控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2是本申請(qǐng)的飛行控制系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒旧暾?qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。
[0031]本申請(qǐng)可用于眾多通用或?qū)Ｓ玫挠?jì)算裝置環(huán)境或配置中。例如:個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器計(jì)算機(jī)、手持設(shè)備或便攜式設(shè)備、平板型設(shè)備、多處理器裝置、包括以上任何裝置或設(shè)備的分布式計(jì)算環(huán)境等等。
[0032]本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N飛行控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，包括:
[0033]輸電線路模型101、無人機(jī)模型102、任務(wù)設(shè)備吊艙模型103、任務(wù)設(shè)備視場(chǎng)模型104和控制單元105 ；
[0034]所述輸電線路模型101用于構(gòu)建所述無人機(jī)模型102飛行的三維環(huán)境；
[0035]所述無人機(jī)模型102用于依據(jù)真實(shí)無人機(jī)的飛行參數(shù)，在所述三維環(huán)境中與所述真實(shí)無人機(jī)進(jìn)行同步飛行運(yùn)動(dòng)；
[0036]所述任務(wù)設(shè)備吊艙模型103設(shè)置在所述無人機(jī)模型上，用于依據(jù)真實(shí)攝像設(shè)備的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，與所述真實(shí)攝像設(shè)備進(jìn)行同步運(yùn)動(dòng)；
[0037]所述任務(wù)設(shè)備視場(chǎng)模型104用于依據(jù)真實(shí)攝像設(shè)備的工作參數(shù)，構(gòu)建與所述真實(shí)攝像設(shè)備相適配的拍攝視場(chǎng)；
[0038]所述控制單元105用于，依據(jù)所述無人機(jī)模型102、任務(wù)設(shè)備吊艙模型103和任務(wù)設(shè)備視場(chǎng)模型104在所述三維環(huán)境中的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)所述無人機(jī)進(jìn)行控制。
[0039]本申請(qǐng)中通過構(gòu)建無人機(jī)飛行的三維環(huán)境，在所述三維環(huán)境中直觀的觀察無人機(jī)飛行過程中的各個(gè)參數(shù)，及時(shí)的對(duì)無人機(jī)的飛行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。
[0040]本申請(qǐng)實(shí)施例提供的飛行控制系統(tǒng)，所述輸電線路模型可以構(gòu)建所述輸電線路的三維真像圖，通過構(gòu)建三維真像圖，所述輸電線路三維真像圖用于展示無人機(jī)飛行環(huán)境信息，無人機(jī)模型用于同步顯示真實(shí)無人機(jī)飛行狀態(tài)；任務(wù)設(shè)備吊艙模型用于同步顯示真實(shí)吊艙的工作狀態(tài)，任務(wù)設(shè)備視場(chǎng)模型用于同步顯示攝像機(jī)/單反相機(jī)拍攝視線方向和視距。實(shí)現(xiàn)了無人機(jī)電力巡線全過程的三維可視化，解決了無人機(jī)電力巡線過程中實(shí)時(shí)可視化監(jiān)控的具體問題
[0041]本申請(qǐng)實(shí)施例提供的系統(tǒng)中，輸電線路三維真像圖具有與真實(shí)輸電線路相同的地貌特征，以及與其精密匹配的地理位置信息，無人機(jī)模型運(yùn)動(dòng)姿態(tài)能夠與真實(shí)無人機(jī)保持同步運(yùn)動(dòng)，任務(wù)吊艙模型運(yùn)動(dòng)狀態(tài)能夠與真實(shí)吊艙保持同步，任務(wù)設(shè)備視場(chǎng)模型能夠反映出真實(shí)攝像機(jī)/單反相機(jī)實(shí)際拍攝的方位及距離。
[0042]本申請(qǐng)實(shí)施例中，所述輸電線路模型通過激光掃描儀獲取輸電線路的三維模型數(shù)據(jù)，依據(jù)所述三維模型數(shù)據(jù)構(gòu)建輸電線路的三維地貌圖形和塔桿三維圖形。
[0043]所述輸電線路模型通過差分GPS獲取輸電線路中各個(gè)部件組成的坐標(biāo)。
[0044]本申請(qǐng)實(shí)施例提供的飛行控制系統(tǒng)中，還包括:
[0045]通信接口單元，用于實(shí)時(shí)獲取所述無人機(jī)飛行過程中的各種參數(shù)；
[0046]驅(qū)動(dòng)接口單元，用于依據(jù)所述通信接口獲取的無人機(jī)飛行過程中的各種參數(shù)，相對(duì)應(yīng)的控制所述無人機(jī)模型、任務(wù)設(shè)備吊艙模型和任務(wù)設(shè)備視場(chǎng)模型進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。
[0047]本申請(qǐng)實(shí)施例提供的飛行控制系統(tǒng)中，所述無人機(jī)模型、任務(wù)設(shè)備吊艙模型和任務(wù)設(shè)備視場(chǎng)模型可以分別單獨(dú)具有通信接口和驅(qū)動(dòng)接口，也可以共用通信接口和驅(qū)動(dòng)接
□ O
[0048]本申請(qǐng)實(shí)施例中，所述通信接口采用RS232或RS422通信協(xié)議。
[0049]本申請(qǐng)實(shí)施例提供的飛行控制系統(tǒng)中，所述輸電線路模型構(gòu)建的所述無人機(jī)模型飛行的三維環(huán)境與真實(shí)無人機(jī)的飛行地理信息的縮放比例為1:2000。
[0050]所述無人機(jī)模型為旋翼無人機(jī)或固定翼無人機(jī)；所述無人機(jī)模型在所述三維環(huán)境中做矢量運(yùn)動(dòng)。
[0051]所述任務(wù)設(shè)備吊艙模型為球型模型，所述任務(wù)設(shè)備吊艙模型的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍為水平360度，垂直+20度?—60度。
[0052]所述任務(wù)設(shè)備視場(chǎng)模型為攝像機(jī)視場(chǎng)模型或相機(jī)視場(chǎng)模型；
[0053]所述任務(wù)設(shè)備視場(chǎng)模型的視線依據(jù)所述任務(wù)設(shè)備吊艙模型的設(shè)備架的偏轉(zhuǎn)角度進(jìn)行偏轉(zhuǎn)；
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