[发明专利]一种用于管道机器人定位的无人机导航系统及方法

摘要

本发明公开一种用于管道机器人定位的无人机导航系统及方法，属于无人机自动导航领域。它由无人机系统、管道机器人装置、地面控制平台组成。针对管道的不同铺设情况，工作中，地面控制平台确定无人机工作模式，同时发送跟踪指令，无人机接到指令后根据设定的导航模式进行导航飞行。导航飞行中的速度开始有工作人员根据需要设定，当监测到管道机器人时，无人机导航系统根据机器人的状态，自动调整无人机的导航飞行速度，同时把管道机器人坐标信息发送到地面控制平台。本发明实现用于管道机器人定位的无人机的导航飞行，为管道机器人进行实时快速定位和跟踪提供了保证，适应性强，自动化水平较高。

主权项

1.一种用于管道机器人定位的无人机导航系统，其特征在于，包括无人机系统、管道机器人系统和地面控制平台；无人机系统包括信号检测单元、信号处理单元、数据存储模块、GPS系统、智能视觉模块、数传模块和飞行控制模块；智能视觉模块包括图像传感器及其图像处理电路，信号检测单元采用螺线管磁电传感器来检测管道机器人内发射出来的电磁波以寻找和定位机器人，信号处理单元对采集到的管道机器人磁场强度信号、GPS数据的读取、存储和处理，数据存储模块采用型号为MC32DTF的SD卡，用于存储所需用的地下管道GPS数据以及检测信号数据；地面控制平台包括初始飞行指令生成模块、数传模块、数据分析模块；地面控制平台作用是确定无人机工作模式，初始化飞行状态，分析无人机检测结果，生成故障报告；管道机器人系统包括在管道中运行的管道机器人，向管外发射低频电磁信号，供无人机上的电磁感应天线接收和检测，该检测信号由以AT89C2051处理器为核心的信号发生器产生的低频信号，经电压放大电路，最终通过螺线管天线向外发射低频电磁信号；所述无人机工作模式包括根据视觉传感器和超声波测距模块确定的导航走向以针对裸露于地上石油管道的模式一和根据已存储的管道机器人三维坐标信息确定的导航走向以针对埋藏于地下石油管道的模式二。