[发明专利]无人机UAV自动控制系统

说明书

技术领域

本发明是有关于无人机UAV（Unmanned Aerial Vehicle）的技术领域，且特别是有关于无人机UAV自动控制系统。

背景技术

随着信息技术的高速发展，全球定位系统GPS （ Global Positioning System）以及高分辨率航拍传感器在航空摄影中的应用，使得航空摄影测量技术有了极大的发展，成为了一门集遥感、遥控、遥测技术与计算机技术为一体的新型实用技术。进入21世纪以后，这一技术更是从军事领域逐步应用到民用与工业领域，近期提出的“数字化城市”和“数字化地球”的概念，正是这一技术转入民用的具体体现。

航空摄影测量技术就是对飞行过程中采集的航拍图像进行数字化、二维立体化处理，得到各种地面目标的空间信息或状态信息，以满足人们对各种具体应用的信息需求。现在，航空摄影测量技术已广泛地应用十军事、灾害评估、生态研究、交通运输、测绘、城市规划等许多方面；在电力系统中，航空摄影测量技术也开始得到应用，其中输电线路巡检是一个重要的应用方向。

输电线路担负着电力传输的重要职责，对输电线路的定期巡检是有效保证输电线路及其设备安全运行的一项基础性工作。随着我国经济的高速发展，超高压、大容量、长距离输电线路越建越多，现有的输电线路通道资源变得日趋紧张，输电线路越来越远离城市和主要交通干道，线路走廊穿越的地理环境更加复杂。传统人工巡检的作业方式，越来越受到自然条件的限制，无法满足实际的需要。采用直升机输电线路巡检方式具有高效、快捷、可靠、成本低、不受地域影响等优点，已成为我国输电线路巡检的重要方式。“直升机巡视为主，人工巡视为辅”是我国目前高压、超高压线路巡检的主要方向。

长时间运行发现存在着很多安全隐患，即：

（1）在日常的直升机巡检工作中，直升机巡检的工作方式主要有：目测、仪器观察和仪器自动检测相结合，主要的工作方式是目测，包括借助望远镜观察，或事后观看摄影、摄像记录的图像以判断线路故障及隐患，显然，这种方式效率低、受主客观因素影响大、测量精度难以保证，并且由于是人工巡视为辅，使得检测的自动化程度大大降低；

（2）为了保护航拍人员的人身安全，一般直升机和电线之间的距离一般有20~30米远，这么远的距离无疑加大了相机和测量物体之间航拍的难度，有的时候会影响到图像的清晰度；

（3）对于采用直升机航拍的图像一般都是通过相机航拍后存储在某个存储器中，然后通过事后的录像研究，对于有疑问的区域进行分析，为了保证准确度有的时候还需要二次甚至多次拍摄，无疑增加了试验费用；

（4）在直升机巡检过程中，可以携带可见光数码照相机、数码摄相机和红外热成像仪等设备记录巡检线路的图像信息，这些图像信息包含了输电线路的基本特征及运行状态，不具有实时分析的功能；

（5）采用直升机巡检采用目测方式本身的风险性很高，易发生人身或硬件等事故；增加了试验的危险性；

（6）由于直升机巡检的特殊性，航拍图像在成像过程中出现的畸变、模糊、失真或混入噪声，造成图像质量的下降，这使得后期的处理非常麻烦；

（7）由于一年中四季的更替，使得输电走廊的自然环境和地貌不断变化，采集的各种图像随着环境的变化，背景变得非常复杂，对比度降低，目标干扰增多，同时，其他自然地貌，与人工建筑也使图像背景的复杂程度进一步加深，由于不具有实施性使得复杂自然背景下目标的提取与识别非常困难，复杂环境下的目标提取是现在直升机系统测量的一个主要技术问题和瓶颈；

（8）输电线路巡检中需要监测的设备种类很多，故障的类型也是多种多样，所以，在后期诊断过程中需根据录像分析并计算不同设备和故障类型，并根据数据粗略估算故障的位置，然后采用人工目测二次确定。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种无人机UAV自动控制系统，解决了现有技术中“直升机巡视为主，人工巡视为辅”高压巡线的局限性。