【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统与自动化控制，具体为一种110kv输电线路无人机集群巡检控制方法及系统。
技术介绍
1、随着无人机技术的快速发展，其在电力线路巡检领域的应用日益广泛。传统的巡检方式多采用单机方式为主，单机载荷能力有限，限制了搭载的设备，在巡航距离和监测内容方面受到限制。如果要完成一项复杂的巡检任务，需要多次出动，或者频繁更换不同设备，存在载荷能力、巡检效率低下等问题。
2、近年来，无人机集群巡检技术逐渐成为研究热点，通过多台无人机协同作业，可以有效提高巡检效率和覆盖范围，然而，现有的无人机集群巡检控制方法存在巡检方式耗时长、覆盖率低，巡检数据的处理与场景分析难度大，无人机协同控制技术不成熟以及通讯易被干扰等问题。
技术实现思路
1、鉴于上述存在的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术解决的技术问题是：现有的无人机集群巡检控制方法存在任务分配不合理、路径规划效率低、集群协同飞行稳定性差，以及如何实现实时避障的问题。
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种110kv输电线路无人机集群巡检控制方法，包括通过利用第一数据生成巡检区域三维地图，使用第一算法进行分布式任务分配；基于第二算法的三维扩展进行路径搜索；采用第三控制算法实现无人机集群协调飞行，结合动态窗口法实时避障。
4、作为本专利技术所述的110kv输电线路无人机集群巡检控制方法的一种优选方案，其中：所述利用第一数据包括对预处理后的第一数据进行分类，分为
5、作为本专利技术所述的110kv输电线路无人机集群巡检控制方法的一种优选方案，其中：所述生成巡检区域三维地图包括对预处理后的第一数据通过插值和网格化生成三维地图；所述三维地图包括数字高程模型和数字地形模型。
6、作为本专利技术所述的110kv输电线路无人机集群巡检控制方法的一种优选方案，其中：所述使用第一算法进行分布式任务分配包括通过使用第一算法，结合第一数据，基于地形数据对任务进行分布式分配。
7、作为本专利技术所述的110kv输电线路无人机集群巡检控制方法的一种优选方案，其中：所述基于第二算法的三维扩展进行路径搜索包括对第二算法进行三维扩展，通过扩展邻居节点找到代价最小路径进行路径搜索。
8、作为本专利技术所述的110kv输电线路无人机集群巡检控制方法的一种优选方案，其中：所述采用第三控制算法实现无人机集群协调飞行包括采用第三控制算法，基于吸引力、排斥力以及对齐力将无人机群在三维空间中以协调飞行的队形稳定飞行。
9、作为本专利技术所述的110kv输电线路无人机集群巡检控制方法的一种优选方案，其中：所述结合动态窗口法实时避障包括无人机根据当前状态通过动态窗口评估多个可行路径，选择最优路径进行执行。
10、本专利技术的另外一个目的是提供一种110kv输电线路无人机集群巡检控制系统，其能通过集群控制算法，并基于三种行为力，帮助无人机在三维空间中形成协调飞行的队形，避免互相碰撞或飞离编队，解决了现有技术无人机协同控制技术不成熟的问题。
11、作为本专利技术所述的110kv输电线路无人机集群巡检控制系统的一种优选方案，其中：包括任务规划分配模块，三维路径规划模块，集群协同飞行模块；所述任务规划分配模块用于通过利用第一数据生成巡检区域三维地图，使用第一算法进行分布式任务分配；所述三维路径规划模块用于基于第二算法的三维扩展进行路径搜索；所述集群协同飞行模块用于采用第三控制算法实现无人机集群协调飞行，结合动态窗口法实时避障。
12、一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序是实现110kv输电线路无人机集群巡检控制方法的步骤。
13、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现110kv输电线路无人机集群巡检控制方法的步骤。
14、本专利技术的有益效果：本专利技术提供的110kv输电线路无人机集群巡检控制方法通过利用预处理后的雷达点云数据进行分类，结合地形数据，使用先进的分布式任务分配算法，可以更智能地根据地形复杂度和障碍物分布进行任务分配，确保了每台无人机执行的任务与其能力和环境相适应，从而提高整体巡检效率；通过对现有路径规划算法的三维扩展，结合地形数据，可以更准确地规划出无人机的飞行路径，减少不必要的飞行时间和能源消耗；通过采用集群控制算法，基于三种行为力，实现无人机在三维空间中的协调飞行，保持队形稳定，提高了集群飞行的灵活性和适应性；通过集群协同作业，可以同时对多段输电线路进行巡检，大大缩短了巡检时间，提升了作业效率，并全面覆盖数据线路的各个角落，避免了盲区或漏检问题。本专利技术在巡检效率、巡检覆盖率以及无人机群协同控制方面都取得更加良好的效果。
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1.一种110KV输电线路无人机集群巡检控制方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的110KV输电线路无人机集群巡检控制方法，其特征在于，所述利用第一数据包括对预处理后的第一数据进行分类，分为地面特征和非地面特征。
3.如权利要求2所述的110KV输电线路无人机集群巡检控制方法，其特征在于，所述生成巡检区域三维地图包括对预处理后的第一数据通过插值和网格化生成三维地图；
4.如权利要求3所述的110KV输电线路无人机集群巡检控制方法，其特征在于，所述使用第一算法进行分布式任务分配包括通过使用第一算法，结合第一数据，基于地形数据对任务进行分布式分配。
5.如权利要求4所述的110KV输电线路无人机集群巡检控制方法，其特征在于，所述基于第二算法的三维扩展进行路径搜索包括对第二算法进行三维扩展，通过扩展邻居节点找到代价最小路径进行路径搜索。
6.如权利要求5所述的110KV输电线路无人机集群巡检控制方法，其特征在于，所述采用第三控制算法实现无人机集群协调飞行包括采用第三控制算法，基于吸引力、排斥力以及对齐力将无人机群在三
7.如权利要求6所述的110KV输电线路无人机集群巡检控制方法，其特征在于，所述结合动态窗口法实时避障包括无人机根据当前状态通过动态窗口评估多个可行路径，选择最优路径进行执行。
8.一种采用如权利要求1～7任一所述的110KV输电线路无人机集群巡检控制方法的系统，其特征在于：包括任务规划分配模块，三维路径规划模块，集群协同飞行模块；
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的110KV输电线路无人机集群巡检控制方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的110KV输电线路无人机集群巡检控制方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种110kv输电线路无人机集群巡检控制方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的110kv输电线路无人机集群巡检控制方法，其特征在于，所述利用第一数据包括对预处理后的第一数据进行分类，分为地面特征和非地面特征。
3.如权利要求2所述的110kv输电线路无人机集群巡检控制方法，其特征在于，所述生成巡检区域三维地图包括对预处理后的第一数据通过插值和网格化生成三维地图；
4.如权利要求3所述的110kv输电线路无人机集群巡检控制方法，其特征在于，所述使用第一算法进行分布式任务分配包括通过使用第一算法，结合第一数据，基于地形数据对任务进行分布式分配。
5.如权利要求4所述的110kv输电线路无人机集群巡检控制方法，其特征在于，所述基于第二算法的三维扩展进行路径搜索包括对第二算法进行三维扩展，通过扩展邻居节点找到代价最小路径进行路径搜索。
6.如权利要求5所述的110kv输电线路无人机集群巡检控制方法，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：覃周培，王善知，陆爵卫，廖家焕，马忠利，覃文霖，谭映，黄韬源，农靖宇，劳晓东，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司崇左供电局，
类型：发明
国别省市：
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