[发明专利]一种基于激光雷达数据的危险区域预判方法

权利要求书

1.一种基于激光雷达数据的危险区域预判方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.利用激光雷达设备采集电网线路通道范围内的杆塔信息，进行三维场景的高精度建模，输出杆塔信息的三维点云数据；

S2.对杆塔信息进行处理，标选出无人机巡检路线中的障碍物，生成长方体危险区域；

所述步骤S2包括：

对无人机巡检线路上的每一个障碍物进行局部危险区域标定处理，生成一个个的三维空间长方体用于框住障碍物，此长方体是不能飞行的危险区域；

S3.构建局部大地坐标系，给定空间位置与坐标系中坐标点的转换关系；

S4.将长方体危险区域的八个角点转换到局部大地坐标系中，得到局部大地坐标系下的坐标(C_M1,C_M2,C_M3,C_M4,C_M5,C_M6,C_M7,C_M8)；

S5.将无人机的所在的空间位置转换到局部大地坐标系中，得到无人机在局部大地坐标系的坐标U_M；

S6.判断无人机是否处于危险区域内；

所述步骤S6包括：

选取危险区域的角点坐标C_M1作为参考点，计算该参考点与相邻三个角点之间的向量：

计算无人机在局部大地坐标系的坐标U_M与参考点C_M1之间的向量：v＝U_M-C_M1；

判断向量v是否满足如下条件：

若满足，则判断无人机处于危险区域内，若不满足，则无人机未处于危险区域内。

2.根据权利要求1所述的一种基于激光雷达数据的危险区域预判方法，其特征在于：所述杆塔信息包括杆塔形状、杆塔位置、杆塔电力线在空中的位置坐标、杆塔周围地势地形、杆塔周围树木和杆塔周围建筑。

3.根据权利要求1所述的一种基于激光雷达数据的危险区域预判方法，其特征在于：所述步骤S3包括：

首先定义一个局部大地坐标系，即以起飞点为原点(OLat_E,OLon_E,OHei_E)，构建局部大地坐标系O-XYZ；X轴的正方向指向正北，Y轴的正方向指向正东，Z轴的正方向指向正上方；

对于任一经纬度已知的空间位置点(Lat_E,Lon_E,Hei_E)，其与局部大地坐标系中坐标点(x_M,y_M,z_M)的转换关系如下：

计算x_M：

计算y_M：

计算z_M：

z_M＝Hei_E-OHei_E；

式中，R表示地球赤道半径，R＝6378km。