【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无人机定位的，具体涉及变电站内巡检中的无人机定位方法、定位系统及通信装置。
技术介绍
1、随着变电站智能化、数字化、信息化的发展和建设，以巡检无人机替代人工进行变电站的巡检工作，能够降低工作人员的工作量、保障工作人员的人身安全，极大地提高了巡检质量，加速了智能变电站无人值守化或少人值守化进程。
2、然而，在无人机变电站巡检过程中，由于站内设备复杂、电磁干扰等情况存在，对无人机正常、稳定运行造成了很大的干扰。
3、由于无人机的实时位置对于指定当下巡检策略及返航路径具有重要作用；传统的基于视觉或gps信号的定位技术往往难以适应站内复杂的场景，亟需改进。
技术实现思路
1、有鉴于此，有必要针对的问题，提供一种变电站内巡检中的无人机定位方法、定位系统及通信装置，能够提高定位准确度。
2、本专利技术提供了变电站内巡检中的无人机定位方法，包括：
3、s10，通过无人机的定位系统，获取无人机的粗略位置；
4、s20，构建变电站的3d线性特征空间；
5、s30，通过无人机获取实时站内图像，提取站内图像的线性特征；
6、s40，将无人机的粗略位置输入至变电站的3d线性特征空间内，在粗略位置附近的3d线性特征空间内进行特征搜索；并将搜索到的空间线性特征与站内图像的线性特征进行匹配，当特征匹配时，推定搜索到的3d线性特征空间中的位置为无人机的精确位置。
7、可选地，所述无人机的定位系统包括：图像
8、所述s10，通过无人机的定位系统，获取无人机的粗略位置；包括：
9、s101，图像获取设备获取变电站内设备的铭牌图像信息；
10、s102，通过目标检测算法对铭牌图像信息进行识别，根据铭牌角度和大小，计算无人机与铭牌的相对位置，确定无人机的粗略位置。
11、可选地，所述图像获取设备包括：云台和设置在云台上的相机；
12、所述图像获取设备获取变电站内设备的铭牌图像信息；包括：
13、通过控制云台旋转角度，使相机获取变电站内设备的铭牌图像信息。
14、可选地，所述变电站内设备的铭牌具有唯一性，每个铭牌的位置均具有唯一的空间坐标。
15、可选地，所述无人机的定位系统包括：惯性测量模块；
16、所述s10，通过无人机的定位系统，获取无人机的粗略位置；包括：
17、根据惯性测量模块中的参数，解算出无人机的位置，得到无人机的粗略位置。
18、可选地，所述s20，构建变电站的3d线性特征空间；包括：
19、s201，建立变电站三维点云模型；
20、s202，通过基于深度学习的3d点云检测算法对变电站三维点云模型中的柱状物体进行分割，获得柱状物体的边缘信息；
21、s203，对柱状物体的边缘信息进行校正及修改，获得柱状物体的边界线；
22、s204，基于变电站内所有柱状物体的边界线，获得完整的变电站线性特征空间。
23、可选地，所述s40，将无人机的粗略位置输入至变电站的3d线性特征空间内，在粗略位置附近的3d线性特征空间内进行特征搜索；并将搜索到的空间线性特征与站内图像的线性特征进行匹配，当特征匹配时，推定搜索到的3d线性特征空间中的位置为无人机的精确位置；包括：
24、s401，以无人机的粗略位置为起点，在变电站的3d线性特征空间中沿x、y、z三个方向进行变化，获取粗略位置附近不同角度的空间线性特征；
25、其中，变化后的位置与不同角度的空间线性特征为一一对应关系；
26、s402，提取一个角度的空间线性特征，并将提取的空间线性特征与站内图像的线性特征进行特征匹配；
27、s403，判断特征匹配值是否小于预设阈值，如小于，则完成特征匹配；否则进行提取下一个角度的空间线性特征；
28、s404，将与站内图像的线性特征匹配的空间线性特征所对应的变化后的位置，推定为无人机的精确位置。
29、本专利技术还提供了变电站内巡检中的无人机定位系统，包括：无人机和与无人机通信连接的地面服务器；
30、所述无人机包括：定位系统；
31、所述定位系统，用于获取无人机的粗略位置；以及获取实时站内图像；
32、所述地面服务器，用于构建变电站的3d线性特征空间；
33、以及提取站内图像的线性特征；
34、以及根据无人机的粗略位置，在粗略位置附近的3d线性特征空间内进行特征搜索，当搜索到的空间线性特征与站内图像的线性特征匹配时，推定3d线性特征空间中的位置为无人机的精确位置。
35、本专利技术还提供了一种通信装置，所述通信装置包括：处理器，以及分别与所述处理器耦合的存储器和通信接口；所述通信接口，用于与其他设备进行通信；所述处理器，用于运行所述存储器内的指令或程序，通过所述通信接口执如上任一项所述的方法。
36、本申请提供的技术方案的优点在于：
37、1、本申请变电站内巡检中的无人机定位方法、定位系统及通信装置，能够利用变电站内已有的设备和站内环境特点，实现无人机在站内巡检过程中的实时定位；在无人机巡检时，通过无人机的定位系统，获取无人机的粗略位置；并通过获取巡检中实时站内图像，通过对图像中的线性特征进行提取，并在变电站的3d线性特征空间中进行相似性搜索，进而获得无人机的准确位置，极大的克服了传统无人机变电站巡检过程中，由于干扰造成的定位误差，同时，消除惯性导航中存在的累计误差，提高定位准确度。
38、2、本申请中的定位系统包括两种形式，一种为：图像获取设备和目标检测算法相结合的方式，通过图像获取设备获取变电站内设备的铭牌图像信息，能够利用站内设备铭牌的唯一性，以及铭牌角度、大小与相机成像原理的关系，得到无人机的粗略位置；另一种为：惯性测量，通过惯性测量模块中的参数，解算出无人机的位置，得到无人机的粗略位置；两个方式互为补充，提高了定位系统的稳定性。
39、3、本申请中的变电站内巡检中的无人机定位系统采用了云-边的计算架构，通过无人机上加载的系统获取无人机的粗略位置和站内图像；通过地面服务器实现特征搜索和精确位置的计算，能够减少无人机的运算量，进而提升无人机整体续航，同时也综合利用了地面服务器的算力，提升了硬件利用效率，最大化现场设备的效能。
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1.变电站内巡检中的无人机定位方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的变电站内巡检中的无人机定位方法，其特征在于，所述无人机的定位系统包括：图像获取设备和目标检测算法；
3.根据权利要求2所述的变电站内巡检中的无人机定位方法，其特征在于，所述图像获取设备包括：云台和设置在云台上的相机；
4.根据权利要求2所述的变电站内巡检中的无人机定位方法，其特征在于，所述变电站内设备的铭牌具有唯一性，每个铭牌的位置均具有唯一的空间坐标。
5.根据权利要求1或2所述的变电站内巡检中的无人机定位方法，其特征在于，所述无人机的定位系统包括：惯性测量模块；
6.根据权利要求1所述的变电站内巡检中的无人机定位方法，其特征在于，所述S20，构建变电站的3D线性特征空间；包括：
7.根据权利要求1所述的变电站内巡检中的无人机定位方法，其特征在于，所述S40，将无人机的粗略位置输入至变电站的3D线性特征空间内，在粗略位置附近的3D线性特征空间内进行特征搜索；并将搜索到的空间线性特征与站内图像的线性特征进行匹配，当特征匹配时，推定
8.变电站内巡检中的无人机定位系统，其特征在于，包括：无人机（10）和与无人机通信连接的地面服务器（20）；
9.根据权利要求8所述的变电站内巡检中的无人机定位系统，其特征在于，所述定位系统（101）包括：
10.一种通信装置，其特征在于，所述通信装置包括：处理器，以及分别与所述处理器耦合的存储器和通信接口；所述通信接口，用于与其他设备进行通信；
...【技术特征摘要】
1.变电站内巡检中的无人机定位方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的变电站内巡检中的无人机定位方法，其特征在于，所述无人机的定位系统包括：图像获取设备和目标检测算法；
3.根据权利要求2所述的变电站内巡检中的无人机定位方法，其特征在于，所述图像获取设备包括：云台和设置在云台上的相机；
4.根据权利要求2所述的变电站内巡检中的无人机定位方法，其特征在于，所述变电站内设备的铭牌具有唯一性，每个铭牌的位置均具有唯一的空间坐标。
5.根据权利要求1或2所述的变电站内巡检中的无人机定位方法，其特征在于，所述无人机的定位系统包括：惯性测量模块；
6.根据权利要求1所述的变电站内巡检中的无人机定位方法，其特征在于，所述s20，构建变电站的3d线性特征空间...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈博帆，潘可达，黄楚茵，陈静川，高堃植，陈彦州，李佑明，
申请(专利权)人：南方电网通用航空服务有限公司，
类型：发明
国别省市：
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