[发明专利]一种输电线路无人直升机巡检系统的飞行性能检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及输变电设备运行状态检修技术领域，具体涉及一种输电线路无人直升机巡检系统的飞行性能检测方法。

背景技术

输电线路无人直升机巡检系统通常包括无人直升机分系统、任务载荷分系统和综合保障分系统三个部分。无人直升机分系统包括无人直升机平台、通讯系统和地面站系统。其中无人直升机平台包括无人直升机本体和飞行控制系统，通讯系统包括数据传输和图像传输系统，地面站系统包括飞行控制和功能检测等软硬件。任务载荷分系统包括任务设备和地面显控单元。综合保障分系统一般包括供电设备、动力供给、专用工具、备品备件和车辆等。

无人直升机的飞行速度一般在0～15m/s范围内，能随时悬停。主要用于巡视输电线路设备本体及通道走廊，检测线路设备和通道缺陷，相比人工巡视更易于发现线路杆塔瓶口以上缺陷。巡检时小型无人直升机巡检系统以不超过10m/s的速度飞至线路附近巡检点悬停，巡检点一般在杆塔侧上方。对小型无人直升机，巡检点距离线路设备约10m。

因此，无人直升机巡检系统的导航定位、飞行控制、悬停控制等对输电线路巡检非常关键，也即需要提供一种输电线路无人直升机巡检系统的飞行性能检测方法，用于对输电线路无人直升机巡检系统的飞行性能进行客观评价，筛选优质的无人直升机，提高输电线路巡检的质量和安全。

发明内容

为了满足现有技术的需要，本发明提供了一种输电线路无人直升机巡检系统的飞行性能检测方法。

本发明的技术方案是：

所述飞行性能检测方法包括测量所述无人直升机巡检系统的导航定位偏差、飞行控制偏差和悬停控制偏差；

所述测量导航定位偏差包括：比较所述无人直升机启动后在检测场地中测量点处的实际位置坐标和该测量点的位置坐标，计算所述导航定位偏差；

所述测量飞行控制偏差包括：比较所述无人直升机的实际飞行航线与规划飞行航线，计算所述飞行控制偏差；

所述测量悬停控制偏差包括：比较所述无人直升机启动后在检测场地中测量点处的实际悬停位置坐标与该测量点的位置坐标，计算所述悬停控制偏差。

本发明提供的进一步优选实施例为：所述测量导航定位偏差之前包括：在所述检测场设置至少10个测量点，所述测量点之间的空间距离不小于20m；所述测量点的位置坐标的精度不低于10cm；

将所述无人直升机顺次放在10个所述测量点后启动该无人直升机，分别获取待无人直升机在每个所述测量点记录的位置坐标，从而计算所述无人直升机在每个所述测量点的导航定位偏差。

本发明提供的进一步优选实施例为：所述导航定位偏差包括水平偏差u_i和垂直偏差v_i；

所述水平偏差u_i的计算公式为：

所述垂直偏差v_i的计算公式为：

v_i＝|z_i-H₀-H_i|(2)

其中，i为所述测量点的序号，i＝1,2,3...；(E_i,B_i,H_i)为第i个所述测量点的位置坐标，(x_i,y_i,z_i)为在第i个所述测量点处无人直升机记录的位置坐标；x_i和E_i为经度，y_i和B_i为纬度，z_i和H_i为高度，H₀为无人直升机中导航定位模块距离地面的高度。

本发明提供的进一步优选实施例为：所述测量飞行控制偏差之前包括：设定风速测量周期，在所述风速测量周期内对所述检测场距地面预置高度的环境风速进行持续测量，判断所述测量周期内的最大瞬时风速是否满足测量飞行控制偏差的要求：

若满足则控制所述无人直升机按照规划飞行航线飞行，在飞行过程中测量到所述最大顺时风速不满足所述测量飞行控制偏差的要求时中止飞行。

本发明提供的进一步优选实施例为：所述比较规划飞行航线和实际飞行航线，计算所述飞行控制偏差包括：

设定测量间隔，比较所述规划飞行航线和实际飞行航线中在相同所述测量间隔处的空间位置坐标，依据所述空间位置坐标计算航迹偏差μ和标准差σ；

所述航迹偏差μ的计算公式为：

μ＝max(μ_i)(3)