登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
2.3自主雷达避障
为保证无人机超低空、超视距复杂环境下的安全作业,需要实现自主避障预警。本文研发了一种多功能、带伺服机构的毫米波雷达避障系统,全面优化了雷达避障策略。该系统可以全天时、全天候探测高压线路导线、铁塔、树木和丘陵等物体,具有足够的机动避障时间;避障系统能对200m范围内的导地线级障碍物进行自动识别和自主避障,实现障碍避让或悬停返航等避障策略;采用毫米波雷达,可以在在不显著增加无人机载荷的前提下,保障无人机飞行安全。雷达避障系统采用举手表决制对障碍物进行检测,即在巡检过程中,飞控器实时扫描避障系统数据,扫描周期为20ms,100ms内扫描5次,如检测到3次障碍,则判定障碍物存在。飞控避障流程如图3所示。
采取的避障措施包括:1)首先判断障碍物距离,在一定范围内(该范围根据当前飞行速度决定,速度越小,相应的避障距离越小)进行避障动作,否则继续巡线;2)障碍物在设定距离范围内时,飞控系统发送避障指令,即直升机减速同时拔高4m,且直升机高度调节到位后才进行下一次避障检测;3)同一航段中允许两次避障动作,第三次检测到障碍物时则判断该航线设置存在问题,不适合继续作业,此时直升机先减速滞空,待速度降为零后原地拔高到安全高度(该安全高度由遥测软件上传),以15m/s速度返回至起飞点;4)直升机在本航段的避障次数不影响下一航段的避障计数,即进入下一航段飞行后,避障次数清零;5)直升机在本航段避障后,拔高到一定高度,不影响下一航段巡检目标点高度,即在下一航段中如果没有障碍物,目标点与避障前的目标点高度一致。
2.4飞行计划和航迹规划
为满足无人机全自动巡检的需求,事先应按照电力线模型和地形数据进行飞行计划和航迹规划。电力线路分布交错复杂,作业区域内干扰电力线可能对无人机安全产生威胁,主要包含两种情况,一是巡线航迹与电力线交叉,二是巡检航迹到其它电力线的距离小于安全距离。为保证无人机与电力线的安全距离,巡线航迹布设后需对以上两种情况进行检测并优化,具体步骤如下:
1)首先计算巡线航迹上某一航迹点T到所有电力线段的距离,当小于离线安全距离时,将此段电力线标记为(预判)可能影响巡线航迹的干扰线。
2)以当前航迹点T为中心,沿巡线走向及其垂直的四个方向,以离线安全距离为长度作四条线段,分别与所有电力线段进行交叉判断。
3)当四条线段皆与当前电力线无交叉时,当前电力线段对航迹点无影响,继续对其他电力线段进行判断,当四条线段中有一条与当前电力线段交叉,则标记(判定)当前点为巡线航迹异常点,当前电力线段为干扰线。无人机巡线安全检查如图4所示。
4)沿巡线走向的两条线段与干扰线交叉时,则此航迹点属于第一类异常点,如图4(a)。当前航迹点高度与干扰线高度的差值小于无人机线上安全高度时,设置当前航迹点高程值等于干扰线高度加上无人机线上安全飞行高度,反之保留原始高度不变。
5)当与巡线走向垂直的两条线段与干扰线交叉时,此航迹点属于第二类异常点,如图4(b)。当干扰线在巡线航迹与待巡检线路之间时,将巡线航迹点沿与待巡检线路走向垂直方向向外侧偏移,直到当前航迹点到干扰线的距离大于安全距离;当巡线航迹在干扰线与待巡检线路之间时,则改变航迹点高程以保证线上安全飞行,计算步骤同4)。
6)按照以上步骤依次对所有航迹点进行异常检测及优化。
3.大型无人机多传感器自动任务检测技术
3.1多传感器集成同步与检校
为解决目前无人机巡检中传感器单一、数据间关联度不大且后处理多为人工方式的弊端,研究采用了多传感器集成方式。通过牢固可靠的物理连接,将多种传感器的光轴进行统一,通过时间同步技术实现多传感器数据的时间坐标对准,通过位置姿态系统(posieion-and-orientation-system,POS)数据解算得到外方位元素,将各传感器数据在空间上对准,实现多传感器集成。传感器载荷安装框架设计以“系统质心尽量靠近旋转轴线”为方针,在安装框架中集成安装了长短焦相机、红外热像仪、紫外成像仪、激光扫描仪以及惯性测量单元(inertial-measurement-unit,IMU)。整体结构及传感器安装方式如图5所示。
为实现多传感器数据在空间上的准确配准,提高无人机电力巡检准确高效的数据获取能力,对多传感器系统进行了集成检校,主要检校参数包括:GPS天线相位中心与IMU几何中心之间的偏心分量、长焦相机与IMU本体坐标系之间的线元素偏心分量及角元素偏移值、红外相机与IMU本体坐标系之间的线元素偏心分量及角元素偏移值、激光扫描仪与IMU本体坐标系之间的线元素偏心分量及角元素偏移值。通过地面检校和飞行检校,较为准确确定了上述各项参数,为实际线路飞行巡检工作打下了基础。
3.2高精度位姿实时测量
高精度POS系统为无人机吊舱提供高精度位姿基准,并为惯性稳定平台提供精确指向。本文在分析国内外POS发展与应用现状的基础上,选取体积重量较小的光纤陀螺作为核心敏感元件。为减少IMU部分的体积和质量,设计IMU时只完成陀螺仪和加速度计等传感器的数据采集,并以数字信号形式将数据采集结果发送给POS导航计算机,其中POS导航计算机负责系统数据的时间同步、融合计算、存储及对外交互。整个POS系统的组成框图如图6所示。
3.3光电吊舱自动跟踪
为使无人机吊舱载荷系统在运动状态下对巡检目标进行准确拍照和成像,必须解决以下两个实际问题:1)如何在运动状态下使吊舱载荷控制系统实时掌握目标及载荷传感器在三维空间中的精确坐标;2)如何保证在运动及振动状态下相机、视频摄像机能始终精确指向目标。针对上述问题,采用双闭环控制策略实现吊舱自动跟踪。吊舱自动跟踪的基本原理基于双闭环动态控制策略,利用获得的目标及载荷精确三维坐标,实时计算吊舱载荷调整的方位角和仰俯角。其中,外环采用距离控制策略,使载荷足够接近任务点后才启动瞄准和跟踪,确保任务执行时获取足够的图像分辨率。内环采用姿态控制策略,利用从POS得到的实时坐标及待跟踪目标坐标,实时计算出稳定平台需要调整的俯仰角及方位角,驱动稳定平台方位和俯仰电机分别执行水平、垂直旋转动作,从而实现目标指向和自动跟踪。具体算法的流程如图7所示。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
我国“双碳”目标的提出确立了以风电、光伏等新能源为主体地位的新型电力系统。新能源主要集中于我国地广人稀区域,呈现资源与需求逆向分布的特点。特高压输电作为新能源消纳的重要手段,横跨大江南北,沿线经过山林、草原、沙漠等各类地形复杂的无人区,需要输电线路在线监测、无人机巡检等数字化智能
4月10日,随着110千伏中华变电站智能巡检系统调试完毕,15座城市四防重点变电站全部接入系统,标志着国网河北石家庄供电公司区域型变电站智能巡检系统正式投运。国网石家庄供电公司区域型智能巡检系统通过引入大数据技术、边缘计算技术和智能分析系统,可以实现多个设备实时状态监测,精准故障判断,提
2024年3月19日,英伟达CEO黄仁勋在美国加州圣何塞SAP中心发表主题演讲《见证AI的变革时刻》,正式拉开了2024年英伟达GTC大会的序幕。宇树(Unitree)通用人形机器人H1在大会亮相,与英伟达一起推动全球AI机器人的深度进化。UnitreeH1前段时间刚刚以每秒3.3米的运动速度创下了全尺寸人形机器人速度的世
过去的一年,机器人和生成式AI(GPT、Sora),是全世界最大的热点。其中通用人形机器人作为通用AI最好的载体,过去一年,也热火朝天。2023年底,知名机器人网站TheRobotReport整理了北美机器人市场年度九大热点话题,其中超过一半涉及人形机器人,而宇树作为唯一一家中国企业,名列其中。在2024年1月美
2月7日,国网辽宁省电力有限公司启动新版安全风险管控监督平台推广工作,支撑“严入、强训、必考”工作机制落地落实。该公司持续夯实安全生产基础,深化隐患排查治理、风险分级管控的双重预防机制建设,强化全覆盖、全方位、全流程风险预控,各类违章得到有效遏制。健全三大体系强化安全责任落实反违章
这几天,全国多地迎来降雪降温天气,为确保电网安全稳定运行,电力部门采取多种手段,做好雨雪冰冻防范及应对工作,全力守护电网安全,保障民生用电。电力部门全力保障降雪地区民生用电陕西750千伏凉乾线,是西北实施“西电东送”战略的主通道。面对此轮雨雪天气,电力运维人员通过人工巡检、在线监测
北极星输配电网获悉,1月25日,工信部等九部门印发《原材料工业数字化转型工作方案(2024—2026年)》,其中在新技术应用场景研发工程中提到,生产调度及巡检,基于产品价值链的多装置动态优化、基于数字孪生的管网调度执行、基于物料平衡的调度排产优化、装置静态反应模型及效益核算、智能外操巡检、
前不久,宇树发布了全新UnitreeB2四足机器狗,专注于满足行业应用需求。这是宇树2023年下半年发布的第三款重要产品,另外两款分别是消费级四足机器狗Go2和通用人形机器人H1。宇树公司如此迅速的研发速度进一步证明了其在全球四足机器狗领域的领先地位。UnitreeB2在多个方面都有显著提升,包括综合续航
2023年12月8日,由立德机器人平台(机器人大讲堂)发起的第四届中国机器人行业年会暨Leaderobot机器人颁奖典礼圆满落幕,宇树凭借着在人形机器人领域的创新探索,荣获Leaderobot“人形机器人创意示范奖”。宇树科技荣获Leaderobot“人形机器人创意示范奖”该奖项意旨在鼓励人形机器人企业的自研与创新
近日,在集团公司相关部门和单位的指导和技术支持下,乌海超高压供电公司金湖500千伏变电站举行无人值班模式启动仪式,标志着集团公司开启500千伏变电站“无人值班”运维新模式。为加快此项工作开展,该公司遵循“制度先行”原则,先后编制各项规章制度,完善各类控制系统,以确保异常情况下告警信息及
1月3日,在甘肃天水330千伏秦安变电站,随着运维人员远程下达巡视任务,设备区一架多旋翼无人机的机巢缓缓打开,无人机腾空而起,沿着规划航线在空中精准巡检下方设备。运维人员紧盯后台无人机传回的画面,认真检查无人机飞行状态及设备巡检情况,在完成巡检后,无人机自动返航,机巢缓慢关闭,并将巡
连日来,为了应对寒冷天气,多地的电力部门加强了对山区的输配电线路的巡视,及时抢通覆冰供电线路,确保电网设备稳定运行。在山东潍坊临朐县,当地低温达到了-8℃,电力工作人员加紧检查输电线路,及时消除运行风险点。山东临朐输电线路防护人员陈福海:“利用人工、无人机、远红外测温仪,对输电线路
6月16日,国家电网有限公司召开迎峰度夏电力保供专题会议,深入贯彻落实党中央、国务院决策部署,传达贯彻国务院迎峰度夏能源保供工作电视电话会议精神,对公司迎峰度夏电力保供工作再强调、再部署、再推动,进一步压紧压实责任、落地落实措施,全力以赴确保电网安全度夏,保障电力可靠供应,更好服务
科学技术快速发展的今天,大数据、人工智能、物联网等新ICT技术正驱动着新业态的发展,同时也推动传统企业日新月异、交替跃进,电力企业的数字化转型升级也在其中编织成型。针对输电线路巡检这一难题,华为输电线路智能巡检解决方案不断地迭代升级,用数字化手段实现“实时感知每一次风险,智能守护每
项目构建了涵盖多光谱缺陷检测和故障诊断、旋翼无人机自主巡检以及直升机吊篮法带电作业的输电线路巡检完整技术体系
《架空输电线路巡检用多旋翼无人机系统技术条件》的征求意见稿发布,本文件规定了架空输电线路巡检用多旋翼无人机巡检系统的系统组成,技术要求,检验检测要求,标志、包装运输和贮存要求等内容。
8月13日,福建电力检修公司输电中心无人机飞手郑干好、黄凯、周阳在操作面板上点击一键启动,3台无人机同时径直飞向福建省内重要核电输送通道——500千伏玉东Ⅰ、Ⅱ线开展无人机自主巡检工作。这是国网福建省电力有限公司继8月6日首次开展500千伏输电线路无人机多机协同自主精细化巡检作业后的又一次尝试。
国家电网有限公司2020年输电线路巡检无人机招标采购招标编号:0711-20OTL24622003推荐的中标候选人公示
随着电网建设发展,电力线路数量不断增加,无人机等设备广泛应用于线路巡检。传统的输电线路巡检图像分析主要依靠人工,效率低且成本高。全球能源互联网研究院有限公司研发的输电线路巡检图像智能分析云服务系统有效解决了这一难题——识别100张图片,一位熟练的图像识别人员大约需要2小时,而使用该系
7月11日下午,中国移动福建莆田分公司、中国移动(成都)产业研究院携手莆田供电公司、成都纵横自动化有限公司在莆田首次实现5G网联无人机赋能输电线路巡检演示。近年来,无人机组合搭载高清变焦相机、红外相机、夜视相机、激光雷达等多种传感器,在紧急勘灾、山火巡视、应急巡查、特殊时段保供电等工
近日,莱芜供电公司输电运检室员工在220千伏翟钢线63号塔对巡线机器人进行现场跟踪,通过检测,机器人能够自主跨越悬垂线夹、防振锤等障碍物,顺利完成线路连续巡检任务。输电线路野外分布点多、面广,所处地形复杂,自然环境恶劣,传统的人工巡检风险高、难度大,车辆人员进入困难,作业人员人身安全难
5月15日下午3时,在天津滨海新区东江路边,随着来自指挥中心的指令下达,空中无人机缓缓爬升开始对输电线路进行巡检,地面30米外的变电站内智能巡检机器人开始对站内所有设备进行巡视。同时,在指挥中心的后台屏幕上,巡检数据实时传回,稳定而清晰。这标志着国网天津滨海供电公司在全国首次实现基于5G
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!