[发明专利]基于电力线点云目标实时识别的无人机仿线飞行控制方法

权利要求书

1.基于电力线点云目标实时识别的无人机仿线飞行控制方法，其特征在于，包括如下操作步骤：

地面站服务器的GPS定位模块，首先获取无人机的位置信息，然后访问IMU惯性测量单元及气压计并实时发起请求调取位置信息对应的无人机飞行姿态、无人机飞行高度；

地面站服务器根据所述发起请求调取位置信息对应的无人机飞行姿态、无人机飞行高度的同一时刻调取无人机处的三维激光点云数据，并根据所述位置信息及所述三维激光点云数据获取基于未来巡检范围内的三维激光点云数据变化临时建立初始化的预测仿线巡检自飞行路径；

地面站服务器将所述初始化的预测仿线巡检自飞行路径供给仿线飞行无人机供其下载保存；所述预测仿线巡检自飞行路径包括避障路径与直飞路径；

地面站服务器根据所述巡检路线轨迹协调所有的仿线飞行无人机确定初始化的预测仿线巡检自飞行路径；

地面站服务器还实时获取三维激光点云数据中的障碍物位置；根据所述障碍物位置确定当前位置的初始化的预测仿线巡检自飞行路径；地面站服务器实时获取无人机仿线飞行过程中的三维激光点云数据，在无人机飞抵三位激光点云数据中的障碍物的安全距离时，控制无人机进行避障操作；将当前无人机位置及避障路径发送至多个协同工作无人机；检测其他多个协同工作无人机仿线飞行巡检路线是否与当前无人机仿线飞行巡检路线一致，若一致则为目标无人机，目标无人机在进入当前无人机巡检区域时控制目标无人机使用当前避障路径进行避障操作后继续进行仿线飞行巡检操作；

在无人机进行非首次仿线飞行时，则执行如下步骤：

实时计算当前飞行时刻与首次飞行同一位置的飞行时刻之间的飞行间隔时间周期；

同时地面站服务器实时对三位激光点云数据中的障碍物属性信息进行区分进行对应的避障路径，并在相距障碍物第一阈值距离处进行障碍物检测：

实时获取地面站服务器的服务器保存的当前所述障碍物树生长方向和所述障碍物树高度，然后根据当前所述障碍物树生长方向、所述障碍物树高度、所述当前飞行间隔时间周期进行预测无人机在本次仿线飞行同一位置时预测障碍物树树冠高度H_预测，绘制障碍物树树冠高度模拟生长曲线图发送至协同工作无人机；所述碍物树树冠高度模拟生长曲线图是包括所有障碍物树冠的预测障碍物树树冠高度的曲线图；

然后再根据预测障碍物树树冠高度H_预测计算得到本次仿线飞行的预测绕飞半径R_预测；

所述预测绕飞半径R_预测的计算方式为R_预测＝R_避障+(H_预测-H_避障)；

式中，R_预测为预测到的无人机至预测到的障碍物树冠的绝对距离；

R_避障为上次避障时无人机的实际绕飞半径；

H_预测为预测障碍物树树冠高度；

H_避障为上次避障时障碍物树高度；

在实际飞行相距障碍物第一阈值距离处时检测的障碍物树树冠高度，判断障碍物树树冠高度与预测障碍物树树冠高度H_预测之差是否大于标准差阈值；如果大于标准差阈值则更新此处的避障路径，如果小于或等于标准差阈值则按照原有避障路径中记录的预测绕飞半径R_预测进行飞行；同时，将当前无人机位置及避障路径发送至多个协同工作无人机；同时检测其他多个协同工作无人机仿线飞行巡检路线是否与当前无人机仿线飞行巡检路线一致，若一致则确定该无人机为目标无人机，目标无人机在进入当前无人机巡检区域时控制目标无人机使用当前避障路径进行避障操作后继续进行仿线飞行巡检操作；

在确定更新此处的避障路径之后，还包括遍历三维点云数据中的所有障碍物，确定多个目标关联障碍物同步进行避障路径更新操作。