[发明专利]一种输电线路无人机自主巡检系统及其工作方法

权利要求书

1.一种输电线路无人机自主巡检系统，其特征在于，所述系统包括地面站设备、无人机、无人机定位模块；

所述无人机包括无人机机体，以及搭载在无人机机体上的飞控模块、任务载荷设备、无人机信号收发器；

所述飞控模块分别和任务载荷设备、无人机信号收发器、第一无人机定位模块、第二无人机定位模块连接；

所述地面站设备包括相互连接的地面控制器、地面信号收发器；

所述地面信号收发器和无人机信号收发器连接，所述地面控制器通过地面信号收发器、无人机信号收发器与无人机的飞控模块进行数据交互；

所述地面控制器用于接收/生成无人机的自主巡检任务，通过地面信号收发器、无人机信号收发器将自主巡检任务发送至无人机的飞控模块，以及接收无人机飞控模块发送的巡检数据；

所述无人机定位模块与飞控模块连接，包括相互独立的第一无人机定位模块、第二无人机定位模块，所述第一无人机定位模块用于实时探测无人机机体在世界坐标系中的位置信息，并且将探测到的位置信息发送至飞控模块，所述第二无人机定位模块用于实时探测无人机机体与地面站设备的相对位置、地面站设备在世界坐标系中的位置信息，将探测结果发送至飞控模块，飞控模块计算得到无人机机体在世界坐标系中的位置信息；

所述飞控模块用于根据接收到的自主巡检任务，结合无人机定位模块发送的无人机机体在世界坐标系中的实时位置信息，对输电线路进行巡检、控制所述任务载荷设备对输电线路进行拍摄以生成巡检数据，以及将巡检数据发送至地面控制器。

2.根据权利要求1所述的输电线路无人机自主巡检系统，其特征在于，所述第一无人机定位模块包括两种工作状态：固定解工作状态、退出固定解工作状态；

当第一无人机定位模块处于固定解工作状态时，飞控模块接收第一无人机定位模块反馈的位置信息，将其作为无人机机体在世界坐标系中的实时位置信息；

当第一无人机定位模块处于退出固定解工作状态时，飞控模块启动第二无人机定位模块，接收第二无人机定位模块反馈的无人机机体与地面站设备的相对位置、地面站设备在世界坐标系中的位置信息，通过计算得到无人机机体在世界坐标系中的实时位置信息。

3.根据权利要求1或者2所述的输电线路无人机自主巡检系统，其特征在于，所述第一无人机定位模块包括安装在无人机机体上的网络RTK单元。

4.根据权利要求1或者2所述的输电线路无人机自主巡检系统，其特征在于，所述第二无人机定位模块包括安装在无人机机体上与飞控模块连接的机载RTK单元，以及安装在地面站设备上与地面控制器连接的地面定位模块，地面定位模块包括相对位置固定的地面端RTK基站、辅助定位单元；

所述辅助定位单元通过虚拟参考站获取自身在世界坐标中的位置信息，将获取的位置信息发送至地面控制器，所述地面控制器接收辅助定位单元发送的位置信息，结合辅助定位单元和地面端RTK基站之间的相对位置信息，计算得到地面端RTK基站在世界坐标中的实时位置信息，再将计算结果发送至飞控模块；

所述机载RTK单元和地面端RTK基站配对，用于实时获取机载RTK单元相对于地面端RTK基站的实时相对位置信息，将获取的机载RTK单元相对于地面端RTK基站的实时相对位置信息发送至飞控模块；

所述飞控模块接收机载RTK单元相对于地面端RTK基站的实时相对位置信息、地面端RTK基站在世界坐标中的实时位置信息，叠加计算后得到机载RTK单元在世界坐标系中的实时位置信息。

5.根据权利要求1所述的输电线路无人机自主巡检系统，其特征在于，所述任务载荷设备包括云台，以及安装在云台上相互连接的相机、镜头；

所述云台、相机均与飞控模块连接，根据飞控模块的控制指令调整自身参数，在对应的任务路点通过镜头采集输电线路的图像信息，以生成巡检数据。

6.根据权利要求5所述的输电线路无人机自主巡检系统，其特征在于，所述云台的参数包括俯仰角、偏航角、翻滚角；

所述相机的参数包括缩放、对焦、拍摄。