一种多无人机协同巡检方法、装置及存储介质与流程

专利检索2025-03-27  15


本发明涉及无人机,尤其涉及一种多无人机协同巡检方法、装置及存储介质。


背景技术:

1、集中式光伏电站的巡检任务具有重要意义,然而,现有的无人机巡检方法存在一定的不足。当前技术中,单一无人机巡检效率较低,覆盖范围有限,且易受无人机续航时间、气象条件等因素影响。此外,单一无人机的巡检速度和电池续航时间也有一定局限性,可能导致电站设备巡检不到位,从而影响电站的安全稳定运行。

2、多机协同作业时,往往需要考虑航点如何分配问题,分配后的航点如何形成较优路线。现有技术通过简单的划分航点,难以保持不同机型性能的均衡性,航线规划能力差,同时无人机之间的相互影响存在非常大的风险,无人机间通信和协同控制能力差,巡检效率低。


技术实现思路

1、本发明提供了一种多无人机协同巡检方法、装置及存储介质,通过多无人机协同巡检,实现了高效的数据采集和传输,在相同时间内覆盖更大的范围,提高巡检效率。

2、本发明提供了一种多无人机协同巡检方法,包括:

3、获取巡检任务的航点数据,根据起飞点与各航点的位置关系对若干个航点数据进行排序生成第一航点列表;

4、以所述第一航点列表的第预设个航点数据为起点依次读取所述第一航点列表中的所有航点数据,生成第二航点列表;

5、根据预设条件将所述第二航点列表分成若干个航线列表;

6、根据起飞点与各航点的位置关系对各所述航线列表中的航点数据进行分类,生成非安全航线航点数据和安全航线航点数据;

7、依次读取各所述航线列表中的非安全航线航点数据,生成对应的非安全航线列表;

8、根据每个所述航线列表中的安全航线航点数据,计算每个所述航线列表的最优航线路径;

9、将每个所述航线列表的最优航线路径和对应的非安全航线列表分发给对应的无人机执行。

10、进一步地,根据起飞点与各航点的位置关系对若干个航点数据进行排序生成第一航点列表,具体为:

11、在俯视平面图中,建立各航点与起飞点之间的连线,将各航点与起飞点之间的连线与正北方向的夹角值作为各所述航点的夹角数据;

12、按照夹角数据从小到大的顺序对各航点的航点数据进行排序,生成第一航点列表;

13、其中,当有不止一个航点与起飞点之间的连线与正北方向的夹角值相同时,分别计算各个第一航点与上一个航点的距离,按照所述距离从小到大顺序,将各所述第一航点的航点数据进行排序;

14、若无上一个航点的数据,则计算第一航点与起飞点的距离;

15、所述第一航点为夹角值相同的航点中的任意一个;所有航点设置有预设顺序;

16、每个航点的航点数据包括:夹角数据、经度和纬度。

17、进一步地,以所述第一航点列表的第预设个航点数据为起点依次读取所述第一航点列表中的所有航点数据,生成第二航点列表,具体为:

18、将第一航点列表中,计算相邻两个航点数据的夹角数据的差值;所述相邻两个航点数据包括:第一航点列表中的第一个航点数据和最后一个航点数据;

19、获取夹角数据的差值最大的两个航点数据作为第一航点数据和第二航点数据;所述第一航点数据在第一航点列表中排在所述第二航点数据前面;

20、其中,当夹角数据的差值最大的两个航点数据为第一航点列表中的第一个航点数据和最后一个航点数据时,第一航点列表中的最后一个航点数据为第一航点数据,第一航点列表中的第一个航点数据为第二航点数据;

21、将第二航点数据作为起点,依次读取所述第一航点列表中的所有航点数据,生成第二航点列表。

22、进一步地,将第二航点数据作为起点,依次读取所述第一航点列表中的所有航点数据,生成第二航点列表,具体为:

23、若第二航点数据为第一航点列表中的第一个航点数据,则将第一航点列表作为第二航点列表;

24、若第二航点数据不为第一航点列表中的第一个航点数据,则将第二航点数据作为起点,依次读取所述第一航点列表中的航点数据;当读取到第一航点列表中最后一个航点数据时,从第一航点列表中的第一个航点数据开始读取,直到读取到第一航点数据。

25、进一步地,根据预设条件将所述第二航点列表分成若干个航线列表,具体为:

26、根据若干个无人机的续航时间数值,设置各所述无人机的权重比例;

27、根据各所述无人机的权重比例,对第二航点列表中的航点数据进行划分,生成各所述无人机对应的航线列表,作为各所述无人机需要巡检的航点数据。

28、进一步地,根据各所述无人机的权重比例,对第二航点列表中的航点数据进行划分,生成各所述无人机对应的航线列表,作为各所述无人机需要巡检的航点数据,具体为:

29、将各所述无人机的权重比例作为第二航点列表中的航点数据的数量权重,从第二航点列表中的第一个航点数据开始对第二航点列表中的航点数据进行划分,依次生成若干个航线列表,作为对应的无人机需要巡检的航点数据,并获得各所述无人机巡检的航点的区域。

30、进一步地,根据起飞点与各航点的位置关系对各所述航线列表中的航点数据进行分类,生成非安全航线航点数据和安全航线航点数据,具体为:

31、计算各所述无人机对应的航线列表中各航点数据与第一个航点数据的夹角数据的差值,将所述差值小于预设角度的航点数据作为非安全航线航点数据,将剩余的航点数据作为安全航线航点数据;

32、将非安全航线航点数据所在的区域作为对应无人机的非安全区域,将安全航线航点数据所在的区域作为对应无人机的安全区域。

33、进一步地,根据每个所述航线列表中的安全航线航点数据,计算每个所述航线列表的最优航线路径,具体为:

34、创建每个航线列表的无向图,所述无向图包括若干个节点,每个所述节点代表一个航点;

35、将所述航线列表中的每个安全航线航点数据添加到所述无向图的各个节点中,计算各个航点之间的距离,将各个航点之间的距离作为对应节点之间的边的权重;

36、根据所述无向图的各个节点,以及各个节点的边的权重,计算每个所述航线列表的航线路径,去除出现的重复航点,生成最优航线路径。

37、进一步地,将每个所述航线列表的最优航线路径和对应的非安全航线列表分发给对应的无人机执行,具体为:

38、将每个所述航线列表的最优航线路径和对应的非安全航线列表分发给对应的无人机执行,控制各所述无人机在预设位置起飞;

39、其中,所述预设位置根据起飞点设置,各所述无人机起飞的预设位置两两相隔预设距离;

40、控制各所述无人机根据对应的非安全航线列表中的顺序对非安全区域内的航点进行巡检;

41、控制各所述无人机根据最优航线路径对安全区域内的航点进行巡检。

42、进一步地,控制各所述无人机根据最优航线路径对安全区域内的航点进行巡检之前,还包括:

43、按照各所述无人机对应的航线列表在第二航点列表中的位置顺序对各所述无人机进行排序;其中,第二航点列表中的第一个航线列表与最后一个航线列表为相邻的航线列表;

44、控制第一无人机对安全区域内的航点进行巡检之前,判断第二无人机是否完成对所述第二无人机的非安全区域内的航点的巡检;其中,所述第二无人机为与所述第一无人机相邻的无人机中的其中一架;

45、若是,则所述第一无人机开始对安全区域内的航点进行巡检;

46、若否,则所述第一无人机悬停等待,直到第二无人机完成对非安全区域内的航点的巡检。

47、作为优选方案,本发明通过多无人机协同巡检,本发明实现了高效的数据采集和传输。相较于单一无人机巡检,多无人机的协同巡检可以在相同时间内巡检覆盖更大的范围,大幅度降低巡检时间,提高巡检效率。

48、本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

49、相应地,本发明还提供一种多无人机协同巡检装置,包括:航点数据处理模块、航点分配模块、航线规划模块和无人机控制模块;

50、其中,所述航点数据处理模块用于获取巡检任务的航点数据,根据起飞点与各航点的位置关系对若干个航点数据进行排序生成第一航点列表;

51、以所述第一航点列表的第预设个航点数据为起点依次读取所述第一航点列表中的所有航点数据,生成第二航点列表;

52、所述航点分配模块用于根据预设条件将所述第二航点列表分成若干个航线列表;

53、根据起飞点与各航点的位置关系对各所述航线列表中的航点数据进行分类,生成非安全航线航点数据和安全航线航点数据;

54、依次读取各所述航线列表中的非安全航线航点数据,生成对应的非安全航线列表;

55、所述航线规划模块用于根据每个所述航线列表中的安全航线航点数据,计算每个所述航线列表的最优航线路径;

56、所述无人机控制模块用于将每个所述航线列表的最优航线路径和对应的非安全航线列表分发给对应的无人机执行。

57、相应地,本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序;其中,所述计算机程序在运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行如本
技术实现要素:
所述的一种多无人机协同巡检方法。


技术特征:

1.一种多无人机协同巡检方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的一种多无人机协同巡检方法,其特征在于,所述根据起飞点与各航点的位置关系对若干个航点数据进行排序生成第一航点列表,具体为:

3.如权利要求2所述的一种多无人机协同巡检方法,其特征在于,所述以所述第一航点列表的第预设个航点数据为起点依次读取所述第一航点列表中的所有航点数据,生成第二航点列表,具体为:

4.如权利要求3所述的一种多无人机协同巡检方法,其特征在于,所述将第二航点数据作为起点,依次读取所述第一航点列表中的所有航点数据,生成第二航点列表,具体为:

5.如权利要求1所述的一种多无人机协同巡检方法,其特征在于,所述根据预设条件将所述第二航点列表分成若干个航线列表,具体为:

6.如权利要求5所述的一种多无人机协同巡检方法,其特征在于,所述根据各所述无人机的权重比例,对第二航点列表中的航点数据进行划分,生成各所述无人机对应的航线列表,作为各所述无人机需要巡检的航点数据,具体为:

7.如权利要求1所述的一种多无人机协同巡检方法,其特征在于,所述根据起飞点与各航点的位置关系对各所述航线列表中的航点数据进行分类,生成非安全航线航点数据和安全航线航点数据,具体为:

8.如权利要求1所述的一种多无人机协同巡检方法,其特征在于,所述根据每个所述航线列表中的安全航线航点数据,计算每个所述航线列表的最优航线路径,具体为:

9.如权利要求7所述的一种多无人机协同巡检方法,其特征在于,所述将每个所述航线列表的最优航线路径和对应的非安全航线列表分发给对应的无人机执行,具体为:

10.如权利要求9所述的一种多无人机协同巡检方法,其特征在于,所述控制各所述无人机根据最优航线路径对安全区域内的航点进行巡检之前,还包括:

11.一种多无人机协同巡检装置,其特征在于,包括:航点数据处理模块、航点分配模块、航线规划模块和无人机控制模块;

12.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序;其中,所述计算机程序在运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行如权利要求1至10中任意一项所述的一种多无人机协同巡检方法。


技术总结
本发明公开了一种多无人机协同巡检方法、装置及存储介质,方法包括:获取巡检任务的航点数据,根据起飞点与各航点的位置关系对若干个航点数据进行排序生成第一航点列表;以第预设个航点数据为起点依次读取第一航点列表中的所有航点数据,生成第二航点列表;根据预设条件将第二航点列表分成若干个航线列表;依次读取各航线列表中的非安全航线航点数据,生成对应的非安全航线列表;根据每个航线列表中的安全航线航点数据,计算每个航线列表的最优航线路径;将每个航线列表的最优航线路径和对应的非安全航线列表分发给对应的无人机执行,本发明通过多无人机协同巡检,实现了高效的数据采集和传输,在相同时间内覆盖更大的范围,提高巡检效率。

技术研发人员:邓启志,谢列
受保护的技术使用者:中网能源科技(广东)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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