恭喜国网四川省电力公司电力应急中心邓创获国家专利权
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龙图腾网恭喜国网四川省电力公司电力应急中心申请的专利一种多无人机协同巡检配网线路的航迹规划方法和系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119714305B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-29发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510237827.2,技术领域涉及:G01C21/20;该发明授权一种多无人机协同巡检配网线路的航迹规划方法和系统是由邓创;李科峰;周炜;龚奕宇;丁理杰;卿东设计研发完成,并于2025-03-03向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种多无人机协同巡检配网线路的航迹规划方法和系统在说明书摘要公布了:本发明公开了一种多无人机协同巡检配网线路的航迹规划方法和系统,涉及无人机航迹规划技术领域,包括,基于无人机进行点云数据采集,并进行数据去噪采样;根据采样数据的反射强度进行自适应聚类,引入位置编码描述点坐标信息并构建点云向量,对点云进行标签分类;基于电力线标签点云拟合二次曲线方程得到电力线模型。本发明所述方法通过自适应聚类法与均值漂移算法相结合,使得点云反射强度的区间划分更加自适应,确保聚类中心的初始化基于数据分布特征,通过RANSAC拟合、电力线点云分类以及交叉区域检测相结合,使得电力线点云的建模更加准确,同时确保不同电力线的轨迹清晰可分,减少线路交叉区域的误判。
本发明授权一种多无人机协同巡检配网线路的航迹规划方法和系统在权利要求书中公布了:1.一种多无人机协同巡检配网线路的航迹规划方法,其特征在于,包括:基于无人机进行点云数据采集,并进行数据去噪采样;根据采样数据的反射强度进行自适应聚类,引入位置编码描述点云坐标信息并构建点云向量,对点云进行标签分类;基于电力线标签点云拟合二次曲线方程得到电力线模型,根据电力线点云交叉距离,对交叉区域进行识别标记;基于杆塔、植被以及建筑标签的点云进行聚类区分,基于杆塔聚类规划任务区域,计算无人机的任务分配权重,进行无人机任务分配;通过任务区域进行初步路径规划,确定所有巡检点之间的欧式距离矩阵,采用遗传算法得到不同巡检点的最优巡检顺序,基于最小化航迹偏差和控制输入作为目标函数,确定最优控制指令;对控制指令巡检路径、巡检点顺序数据进行安全传输存储;所述通过任务区域进行初步路径规划,确定所有巡检点之间的欧式距离矩阵,采用遗传算法得到不同巡检点的最优巡检顺序,基于最小化航迹偏差和控制输入作为目标函数,确定最优控制指令,基于不同任务区域的无人机,采用RRT快速随机树进行初步路径规划,同时基于初步路径规划的所有巡检点,确定所有巡检点之间的欧式距离矩阵,采用旅行商问题TSP设定最小化总巡检路径为目标进行无人机巡检路径优化;采用遗传算法GA-TSP进行近似求解,其中生成多个随机路径排列,计算每个路径的总巡检距离,通过部分匹配交叉PMX进行交叉变异操作,得到不同巡检点的最优巡检顺序以及对应的巡检长度;基于最优巡检顺序确定的无人机巡检轨迹,使用MPC模型预测控制进行无人机的轨迹平滑和速度控制,基于最小化航迹偏差和控制输入作为目标函数,表示为: ;其中J表示目标偏差值,表示MPC模型预测的时间步长总数,第g时刻无人机的位置,表示第g时刻无人机的轨迹巡检点位置,表示第g时刻无人机的速度;基于minJ的目标函数,通过二次规划QP求解器,确定最优控制输入的控制指令,包括线速度和角速度;将计算得到的控制指令输入并发送至无人机进行飞行轨迹调整。
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