用于无人机巡检带电导线的电场测量避障系统及方法

摘要

本发明公开了一种用于无人机巡检带电导线的电场测量避障装置及方法，它包括巡检无人机，在无人机上设有电场避障装置，该装置包括DSP数据处理模块，依次连接的电场测量传感器、信号处理单元和A/D转化单元，A/D转化单元与DSP数据处理模块输入端连接，DSP数据处理模块输出端与机载飞控系统连接。本发明避免了无人机巡检带电导线时，由于GPS导航误差，阵风过大，飞行高度不够导致执行任务的过程中出现偏离预定航向，导致无人机与输电线路碰撞情况发生，保障无人机巡线系统及输电线路的安全，提升巡线作业的可靠性，保证人身、电网和设备的安全。

主权项

一种采用用于无人机巡检带电导线的电场测量避障系统的避障方法，所述用于无人机巡检带电导线的电场测量避障系统，它包括巡检无人机，其特征是，在无人机上设有电场避障装置，该装置包括DSP数据处理模块，依次连接的电场测量传感器、信号处理单元和A/D转化单元，A/D转化单元与DSP数据处理模块输入端连接，DSP数据处理模块输出端与机载飞控系统连接；所述机载飞控系统包括飞控系统机载控制计算机，它分别与数字罗盘、三轴陀螺仪、三轴加速度计、卫星定位模块、气压高度计、转速测量传感器、PCM遥控接收机、舵机控制器、数传电台，舵机控制器与伺服舵机连接，数传电台则与地面站通信；所述电场避障装置整体要处在巡检无人机机体正下方中央位置；其特征是，步骤一：巡检无人机巡检带电导线时，机身与输电导线方向基本平行；步骤二：设置DSP数据处理模块中，计算电场变化率时所采用两数据的时间间隔Δt；步骤三：电场测量传感器将所测电场强度数值输入信号处理单元，提取工频范围内的电场强度数值后送入DSP数据处理模块中；DSP数据处理模块中的判断算法如下：取t时刻工频电场测量模块测得数值为m，t+Δt时刻工频电场测量模块测得数值为n，并在t+Δt时刻取无人机飞行控制系统提供的无人机实时飞行速率记为v，数据处理及转化模块进行如下判断： v=0时，输出“安全”指令；v≠0时，|m‑n|/（v*Δt）