基于三维激光点云模型的无人机路径规划方法及装置制造方法及图纸

本申请提供了一种三维激光点云模型的无人机路径规划方法及装置，该方法能够实现无人机巡检路径的自动规划，可以缩短巡检路径规划的时间，提高巡检效率，同时确保无人机安全性和可行性。和可行性。和可行性。

【技术实现步骤摘要】
基于三维激光点云模型的无人机路径规划方法及装置


[0001]本申请涉及无人机
，特别涉及一种基于三维激光点云模型的无人机路径规划方法及装置。

技术介绍

[0002]随着科技的发展和行业的需求，无人机越来越多的应用于电力领域，例如，使用无人机进行电路巡检，提高巡检效率。
[0003]目前，一般通过人工规划无人机的巡检路径，但是，人工规划的方式存在效率低的问题。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种基于三维激光点云模型的无人机路径规划方法及装置，以达到提高巡检路径规划效率的目的，技术方案如下：
[0005]本申请一方面提供一种基于三维激光点云模型的无人机路径规划方法，包括：
[0006]以高于路过的电塔第一距离的点为航行过渡点，确定使无人机从起始位置飞至待巡检电塔的第一飞行路径；
[0007]确定待巡检电塔的塔型和塔中心的坐标；
[0008]基于所述塔型，确定所述待巡检电塔中的各个待拍摄对象；
[0009]按照高度对各个所述待拍摄对象进行排序，基于所述待巡检电塔的输电线路结构，对排序后的各个所述待拍摄对象进行分组，得到多个待拍摄对象组；
[0010]基于所述待拍摄对象组中待拍摄对象的中心坐标与所述塔中心的坐标，确定所述待拍摄对象组对应的无人机巡检路径；
[0011]确定所述待拍摄对象组对应的无人机巡检路径与所述待巡检电塔的三维激光点云模型是否冲突；
[0012]若冲突，调整所述待拍摄对象组，返回执行基于所述待拍摄对象组中待拍摄对象的中心坐标与所述塔中心的坐标，确定所述待拍摄对象组对应的无人机巡检路径的步骤；
[0013]若不冲突，存储所述第一飞行路径和所述待拍摄对象组对应的无人机巡检路径。
[0014]可选的，基于所述待巡检电塔的输电线路结构，对排序后的各个所述待拍摄对象进行分组，得到多个待拍摄对象组，包括：
[0015]从排序后的各个所述待拍摄对象中确定出位于所述待巡检电塔内部的待拍摄对象和位于所述待巡检电塔外部的待拍摄对象；
[0016]将位于所述待巡检电塔内部的待拍摄对象划分为一组，得到第一待拍摄对象组；
[0017]将位于所述待巡检电塔外部的待拍摄对象中位于所述待巡检电塔的第一侧的待拍摄对象划分为一组，得到第二待拍摄对象组；
[0018]将位于所述待巡检电塔外部的待拍摄对象中位于所述待巡检电塔的第二侧的待拍摄对象划分为一组，得到第三待拍摄对象组。
[0019]可选的，所述方法还包括：
[0020]分别将所述第一待拍摄对象组、所述第二待拍摄对象组和所述第三待拍摄对象组中电线相位相同的待拍摄对象划分为一组，得到多个同相位组。
[0021]可选的，所述方法还包括：
[0022]确定所述同相位组内每两个待拍摄对象之间的高度差；
[0023]将所述高度差大于第二距离阈值的待拍摄对象划分为一组，得到第一高度区组；
[0024]将所述高度差不大于所述第二聚类阈值的待拍摄对象划分为一组，得到第二高度区组。
[0025]可选的，所述方法还包括：
[0026]分别确定所述第一高度区组和所述第二高度区组中每两个待拍摄对象之间的塔中心距离差；
[0027]分别将所述第一高度区组和所述第二高度区组中所述塔中心距离差大于所述第二距离阈值的待拍摄对象划分为一组，得到外区组；
[0028]分别将所述第一高度区组和所述第二高度区组中所述塔中心距离差不大于所述第二距离阈值的待拍摄对象划分为一组，得到内区组。
[0029]可选的，基于所述待拍摄对象组中待拍摄对象的中心坐标与所述塔中心坐标，确定所述待拍摄对象组对应的无人机巡检路径之后，还包括：
[0030]按照高度从高到低的顺序，对所述外区组的待拍摄对象进行排序，得到第一排序结果，基于所述第一排序结果，调整所述外区组对应的无人机巡检路径；
[0031]按照高度从高到低的顺序，对所述内区组的待拍摄对象进行排序，得到第二排序结果，基于所述第二排序结果，调整所述内区组对应的无人机巡检路径。
[0032]可选的，所述方法还包括：
[0033]将高于所述第二待拍摄对象组中最高航点第三距离的点为起始点，将高于所述第三待拍摄对象组中最高航点所述第三距离的点为终点，基于所述起始点和所述终点确定第二飞行路径，以使得所述无人机基于所述第二飞行路径，从所述起始点开始，以不低于所述起始点的高度飞行至所述终点。
[0034]可选的，从排序后的各个所述待拍摄对象中确定出位于所述待巡检电塔内部的待拍摄对象和位于所述待巡检电塔外部的待拍摄对象，包括：
[0035]将排序后的各个所述待拍摄对象中与所述塔中心之间的垂线距离小于第一距离阈值或到中心连线到地面的垂面距离小于所述第一距离阈值的待拍摄对象确定为位于所述待巡检电塔内部的待拍摄对象，所述中心连线为与所述待巡检电塔相邻的电塔的中心与所述塔中心之间的连线；
[0036]将排序后的各个所述待拍摄对象中与所述塔中心之间的垂线距离不小于第一距离阈值或到所述中心连线到地面的垂面距离不小于所述第一距离阈值的待拍摄对象确定为位于所述待巡检电塔外部的待拍摄对象。
[0037]可选的，将位于所述待巡检电塔外部的待拍摄对象中位于所述待巡检电塔的第一侧的待拍摄对象划分为一组，得到第二待拍摄对象组，包括：
[0038]将位于所述待巡检电塔外部的待拍摄对象中与所述塔中心之间的垂线距离大于第一距离阈值或到所述中心连线到地面的垂面距离大于所述第一距离阈值的待拍摄对象
确定为位于所述待巡检电塔的第一侧的基准待拍摄对象；
[0039]确定所述基准待拍摄对象与所述塔中心之间的向量；
[0040]若位于所述待巡检电塔外部的待拍摄对象中所述待拍摄对象的向量与所述基准待拍摄对象与所述塔中心之间的向量之间的夹角小于90度，确定所述待拍摄对象位于所述待巡检电塔的第一侧；
[0041]将位于所述待巡检电塔的第一侧的待拍摄对象划分为一组，得到第二待拍摄对象组；
[0042]将位于所述待巡检电塔外部的待拍摄对象中位于所述待巡检电塔的第二侧的待拍摄对象划分为一组，得到第三待拍摄对象组，包括：
[0043]若位于所述待巡检电塔外部的待拍摄对象中所述待拍摄对象的向量与所述基准待拍摄对象与所述塔中心之间的向量之间的夹角大于90度，确定所述待拍摄对象位于所述待巡检电塔的第二侧；
[0044]将位于所述待巡检电塔的第二侧的待拍摄对象划分为一组，得到第三待拍摄对象组。
[0045]本申请另一方面提供一种基于三维激光点云模型的无人机路径规划装置，包括：
[0046]第一确定模块，用于以高于路过的电塔第一距离的点为航行过渡点，确定使无人机从起始位置飞至待巡检电塔的第一飞行路径；
[0047]第二确定模块，用于确定待巡检电塔的塔型和塔中心的坐标；
[0048]第三确定模块，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于三维激光点云模型的无人机路径规划方法，其特征在于，包括：以高于路过的电塔第一距离的点为航行过渡点，确定使无人机从起始位置飞至待巡检电塔的第一飞行路径；确定待巡检电塔的塔型和塔中心的坐标；基于所述塔型，确定所述待巡检电塔中的各个待拍摄对象；按照高度对各个所述待拍摄对象进行排序，基于所述待巡检电塔的输电线路结构，对排序后的各个所述待拍摄对象进行分组，得到多个待拍摄对象组；基于所述待拍摄对象组中待拍摄对象的中心坐标与所述塔中心的坐标，确定所述待拍摄对象组对应的无人机巡检路径；确定所述待拍摄对象组对应的无人机巡检路径与所述待巡检电塔的三维激光点云模型是否冲突；若冲突，调整所述待拍摄对象组，返回执行基于所述待拍摄对象组中待拍摄对象的中心坐标与所述塔中心的坐标，确定所述待拍摄对象组对应的无人机巡检路径的步骤；若不冲突，存储所述第一飞行路径和所述待拍摄对象组对应的无人机巡检路径。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述待巡检电塔的输电线路结构，对排序后的各个所述待拍摄对象进行分组，得到多个待拍摄对象组，包括：从排序后的各个所述待拍摄对象中确定出位于所述待巡检电塔内部的待拍摄对象和位于所述待巡检电塔外部的待拍摄对象；将位于所述待巡检电塔内部的待拍摄对象划分为一组，得到第一待拍摄对象组；将位于所述待巡检电塔外部的待拍摄对象中位于所述待巡检电塔的第一侧的待拍摄对象划分为一组，得到第二待拍摄对象组；将位于所述待巡检电塔外部的待拍摄对象中位于所述待巡检电塔的第二侧的待拍摄对象划分为一组，得到第三待拍摄对象组。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：分别将所述第一待拍摄对象组、所述第二待拍摄对象组和所述第三待拍摄对象组中电线相位相同的待拍摄对象划分为一组，得到多个同相位组。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：确定所述同相位组内每两个待拍摄对象之间的高度差；将所述高度差大于第二距离阈值的待拍摄对象划分为一组，得到第一高度区组；将所述高度差不大于所述第二聚类阈值的待拍摄对象划分为一组，得到第二高度区组。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：分别确定所述第一高度区组和所述第二高度区组中每两个待拍摄对象之间的塔中心距离差；分别将所述第一高度区组和所述第二高度区组中所述塔中心距离差大于所述第二距离阈值的待拍摄对象划分为一组，得到外区组；分别将所述第一高度区组和所述第二高度区组中所述塔中心距离差不大于所述第二距离阈值的待拍摄对象划分为一组，得到内区组。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，基于所述待拍摄对象组中待拍摄对象的中
心坐标与所述塔中心坐标，确定所述待拍摄对象组对应的无人机巡检路径之后，还包括：按照高度从高到低的顺序，对所述外区组的待拍摄对象进行排序，得到第一排序结果，基于所述第一排序结果，调整所述外区组对应的无人机巡检路径；按照高度从高到低的顺序，对所述内区组的待拍摄对象进行排序，得到第二排序结果，基于所述第二排序结果，调整所述内区组对应的无人机巡检路径。7.根据权利要求2
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5任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将高于所述第二待拍摄对象组中最高航点第三距离的点为起始点...

【专利技术属性】
技术研发人员：于长任，杨新宇，刘明辉，李英男，付颖赫，杜伟伟，隋明超，席海阔，李阳，田杰，钟磊，李壮，迟玲玲，蔡建峰，王毅舟，代玉凤，刘佳美，冯烨，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：