[发明专利]基于输电线路巡检的多旋翼无人机巡视作业仿真培训系统

说明书

本发明公开了基于输电线路巡检的多旋翼无人机巡视作业仿真培训系统，是利用虚拟现实技术所建立的基于配网线路无人机巡视仿作业仿真系统，包括培训主机及分别与培训主机无线或有线连接的无人机遥控器、键盘、鼠标、显示器和虚拟现实头盔；培训主机，为系统的主控设备，设有虚拟无人机飞行操控仿真单元、虚拟无人机飞行模拟仿真单元、培训评价管理单元、缺陷定位识别单元、数据库单元以及后台管理单元；无人机遥控器、键盘及鼠标，均为系统的输入设备；显示器及虚拟现实头盔，均为系统的显示设备。本发明的仿真培训系统，既可用于提高操作人员的无人机巡视作业操控技能，又可用于预防因特殊情况处置不当而造成人员、电网线路或无人机的不必要损失。

技术领域

本发明涉及无人机仿真技术领域，具体的说是涉及一种基于输电线路巡检的多旋翼无人机巡视作业仿真培训系统。

背景技术

当前，无人机技术在电网系统已经具有一定规模的普及，特别是在输电线路巡检专业得到了广泛应用。当利用无人机搭载可见光、红外热像仪、紫外成像仪等设备后，可以开展配电线路通道和设备的精细化巡检；当利用无人机搭载高清摄影相机、3D扫描仪等设备后，可以建立配电线路及所在地形的三维模型。通过无人机获取的配电线路多维度运行参数，可以为配电专业的运行管理和培训提供更加有力的技术支撑。

目前的电网系统中，多采用消费级无人机进行巡检作业，虽然消费级无人机的市场价格已进入普通消费者可接受区间，用实物进行基本操作培训的成本也有所下降，但因作业对象是配电运行线路，一旦遇到突发或特殊情况或无人机操作人员误操作而导致无人机失控的话，会对电网的运行安全造成非常巨大的威胁，很有可能会带来难以估量的损失。

故而，开发一套符合生产实际情况的无人机巡视仿真培训系统，是非常有必要的；一方面，它可以让操作人员在作业前进行模拟训练，在提高无人机巡视作业操控技能的同时又避免了由于特殊情况处置不当而造成的人员、电网线路或无人机的不必要损失，实现无人机仿真系统服务于员工技术培训和安全生产；另一方面，因目前各省市电网内的各地市局基层班组无人机技能的培训评价不统一，无法很好的了解到基层班组人员对无人机巡视技能的掌控效果，故此，此次开发的无人机巡视仿真培训系统也可作为无人机巡视技能培训评价业务的重要参考依据。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于输电线路巡检的多旋翼无人机巡视作业仿真培训系统，用以解决背景技术中用实物进行无人机巡视作业操作培训的缺陷，实现背景技术中所提出的符合生产实际情况的无人机巡视仿真培训系统所具备的功能。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：基于输电线路巡检的多旋翼无人机巡视作业仿真培训系统，包括培训主机以及分别与所述培训主机无线或有线连接的无人机遥控器、键盘、鼠标、显示器及虚拟现实头盔；

培训主机，为无人机巡视作业仿真培训系统的主控设备，设置有虚拟无人机飞行操控仿真单元、虚拟无人机飞行模拟仿真单元、培训评价管理单元、缺陷定位识别单元、数据库单元以及后台管理单元；

无人机遥控器、键盘及鼠标，均为无人机巡视作业仿真培训系统的虚拟无人机飞行操控输入设备，用于向培训主机输入飞行控制信号；

显示器及虚拟现实头盔，均为无人机巡视作业仿真培训系统的显示设备，用于显示虚拟无人机的机巡仿真场景及飞行姿态。

上述技术方案中，所述虚拟无人机飞行操控仿真单元包括测控单元、飞控单元、仿真计算单元以及相关状态信号设置单元；

测控单元，与所述无人机遥控器通信连接，用于接受所述无人机遥控器输出的指令信号，并接收到的所述指令信号传递至所述飞控单元；

飞控单元，与所述测控单元连接，用于接受所述测控单元输出的指令信号，执行相应的无人机增稳控制模拟、飞行姿态控制模拟以及飞行航迹控制模拟，同时向所述测控单元反馈无人机的各种状态信号；