CN113758478A - 一种长距离输变电线路无人机巡检航飞规划方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长距离输变电线路无人机巡检航飞规划方法，所述无人机巡检航飞规划方法至少包括如下步骤：S1：数据采集步骤，完成对包括气象参数、地形地貌数据、塔位坐标、无人机型号和相对航高等信息的数据采集；S2：数据处理步骤，基于步骤S1采集的数据进行航线数据处理并完成各区段航线生成；S3：数据输出步骤，完成对航线及航飞计划的输出。本发明方法在长距离输变电线路巡检中实现了无人机航线自动规划、优化不同区段飞行起降时间。且各区段起飞顺序可根据天气情况而变化，便于作业人员统筹计划长距离飞行任务，简化了无人机航测作业人员航线设计工作，提高长距离线路无人机飞行作业效率。

Description

一种长距离输变电线路无人机巡检航飞规划方法及***

技术领域

本发明属于航空测绘技术领域，尤其涉及一种长距离输变电线路无人机巡检航飞优化方法及***。

背景技术

电力***中，为保障输变电线路的正常稳定运行，需要对输变电线路进行定期巡检。我国输变电线路覆盖范围广，距离长，由于无人机技术的发展，目前输变电巡检中无人机应用开始普及，应用无人机搭载数码相机、激光雷达***、红外相机、紫外相机等传感器进行线路各问题巡检，可提高作业灵活度，降低作业成本。但是不同类型无人机巡航速度不同、起飞高度不同、单架次续航时间不同，而且巡检线路往往数百公里甚至上千公里，造成长距离输变电线路应用无人机巡检时航线线路设计复杂、飞行计划没有根据不同区段天气情况进行自适应调整，从而使得长距离输变电线路巡检中无人机的应用受到很大限制。

专利文件CN 102455185 A公开了一种机载合成孔径雷达航线规划方法，选择阴影最小的山影图所对应的方位角作为航飞方向，根据DEM高程变化范围进行航摄分区，根据航摄分区敷设航线，航摄参数有航高、基准面高度、侧视角、侧视方向、测绘带宽。

专利文件CN 105571570 B公开了一种航空摄影外业的方法及装置，获取初始航线方向与测区的交点以确定该航线的起点坐标和终点坐标，将起点坐标设置为航线上起始曝光点，根据DEM数据和预估的下一个曝光点坐标计算两曝光点处航片的实际航向重叠度，并依次计算航线上各曝光点坐标，直到当前计算的曝光点坐标大于该航线终点坐标时，停止曝光点的计算；以该航线为初始航线，根据基于DEM数据计算的重叠度作为约束依次敷设航线，直到敷设的当前航线的旁向方向坐标值不位于测区旁向方向最大和最小坐标值之间时，停止航线敷设，并确定当前航线为测区内的最后一条航线。

专利文件CN 106371456 A公开了一种无人机巡线方法及***，前期收集杆塔坐标数据和DEM数据，通过GIS缓冲区生成沿杆塔顺次连线的面状区域对象，并根据无人机的高差阈值与所述DEM数据将面状区域对象划分成若干分区，各子分区分别设定航线，最后将航线数据、无人机转弯参数导入叠加DEM数据的三维地理信息管理平台进行飞行安全分析，飞行安全分析主要以飞行轨迹与沿线障碍物之间的距离判断进行。

专利文件CN 107272738 A公开了一种飞行航线设置方法及装置，根据无人机的飞行参数设置包括多条套耕航线的第一飞行路径，第二飞行路径包括多条与套耕航线交织分布的架构航线，通过第一飞行路径与第二飞行路径的结合减少外业布置控制点数量。

专利文件CN 108109437 A公开了一种基于地图特征的无人机自主航线提取生产方法，在地图上框选出待巡检区域，对框选出来的区域进行图像处理，自动识别其中的线条和平面，生成不同的线条和闭合区域；用户可选择巡检线段并且设置无人机巡检的飞行数据，同时用户可自定义不同线段的接续巡检；对于区域巡检，用户选择好相应区域，设置好航线间距、高度、朝向、起降点即可生成航线。无人机巡检飞行数据包括起飞点、终点、最小转弯半径、滚转角、飞行高度以及飞行速度。

专利文件CN 108267134 A公开了一种自适应航线调整方法，以相邻航带投影重叠区域边界上最高点处的水平面，作为新的航摄基准面计算真实旁向重叠度，并通过不断迭代调整，使得航线能够随地形起伏进行自适应调整。

专利文件CN 108286965 A公开了一种基于精细三维地形的无人机变高航线方法、终端及***，无人机先按照基本航线飞行拍摄图像，然后从图像中提取精细三维地形的高程数据，根据高程数据和无人机变高约束条件计算并过滤选择变高航线航点，结合基本航线的顺序点生成航线数据。无人机的变高约束条件包括无人机最大上升速率v1、当前飞行速率v2和最小采样间隔D，最小上升高度H1的计算公式为H1＝sqrt(D*D/(v1*v1/v2*v2-1)),高程数据中大于最小上升高度H1的航点过滤。

专利文件CN 108303992 A公开了一种新型无人机航线规划方法，软件自动生成航点文件并通过手动或文件导入方式生成二维飞行轨迹文件，自动查询匹配飞行高度；根据用户输入航线的相对高度，软件自动查询对应航点的地面高程数据，对高程数据进行拟合运算计算安全飞行的绝对高度，并自动检查高度合理性。该文件对地面高度变化大的区段进行滤波处理。

专利文件CN 105825719 A公开了一种无人机航线的生成方法及装置，将二维地理信息基础数据导入三维地理信息***GIS基础平台上生成三维GIS数据，基于生成的三维GIS数据构建无人机巡查对象的矢量线；基于无人机巡查对象的预设矢量线对无人机巡查对象的矢量线进行矢量线的选择操作，以生成无人机的巡查航线。

现有技术的线路规划方法，均是从待航飞区域本身进行线路规划，并未考虑无人机多架次航飞的时间优化选择问题，尤其在长距离输变电线路巡检、长距离公路巡检等方面。长距离输电线路经过区域天气及地形状况不同，应用无人机巡检作业时难以兼顾线路设计、气候因素、起降点选择，造成长距离线路无人机巡检作业难以实现总体航飞规划，降低了作业效率，限制无人机在长距离输变电线路巡检中的应用。

发明内容

本发明的目的在于，为克服现有技术缺陷，提供了一种长距离输变电线路无人机巡检航飞方案优化方法，在长距离输变电线路巡检中实现无人机航线自动规划、优化不同区段飞行起降时间，各区段起飞顺序可根据天气情况而变化，便于作业人员统筹计划长距离飞行任务。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种长距离输变电线路无人机巡检航飞规划方法，所述无人机巡检航飞规划方法至少包括如下步骤：S1：数据采集步骤，完成对包括气象参数、地形地貌数据、塔位坐标、无人机型号和相对航高等信息的数据采集；S2：数据处理步骤，基于步骤S1采集的数据进行航线数据处理并完成各区段航线生成；S3：数据输出步骤，完成对航线及航飞计划的输出。

根据一个优选的实施方式，所述步骤S1中采集的气象参数至少包括长距离线路区段划分后通过在线实时获取的天气情况、风力等级、温度和湿度信息；所述地形地貌数据至少DEM数据、地形图和/或正射影像图；所述相对航高基于巡检任务的精度设置、点云密度设置、航摄分辨率设置计算得到。

根据一个优选的实施方式，所述步骤S2的数据处理步骤至少包括：长距离线路区段划分、区段气象参数提取、线路中心线确认、区段初始航线位置计算、区段平行航线计算、区段航线安全分析、区段航飞起降点选择、起飞点与航线起点间∞形航线计算和各区段航线生成。

根据一个优选的实施方式，所述长距离线路区段划分至少包括：根据线路总长度L、无人机巡航速度v、无人机续航时间t、预留时间△t计算确定，整段线路L划分的总区段数量n的计算公式为：n＝2L/v*(t-△t)；所述区段气象参数提取至少包括：通过互联网手动或自动提取各区段的气象参数，包括晴/阴/云/雨、风力等级、温度、湿度信息；所述线路中心线确认为基于输入的塔位坐标连线构成。

根据一个优选的实施方式，所述区段初始航线位置计算至少包括：当设定的旁向重叠度为δ，无人机所挂载相机的焦距为f，像素大小为μ，数码影像航向长度为k个像素，旁向长度为w个像素，则第一条航线距离线路中心线的距离d的计算式为d＝μ*h*w*(1-δ)/2f，相对DEM的高度为h，并由各塔位坐标、DEM高程计算第一条航线各点三维坐标；当无人机所挂载的为激光扫描仪，扫描仪扫描角为θ，相对航高为输入值h，则第一条航线距离线路中心线的距离d的计算公式为d＝htan(θ/2)/2，并由各塔位坐标、DEM高程计算第一条航线各点三维坐标。

根据一个优选的实施方式，所述区段平行航线计算至少包括：区段各平行航线均与第一条航线平行，其中，第二条航线与第一条航线分别位于线路中心线两侧，两条航线距离线路中心线距离相同；第三条航线和第四条航线分别与第一条航线、第二条航线间距为2d。

根据一个优选的实施方式，所述区段航线安全分析至少包括：对比区段航线的最高海拔高度、航高变化率是否与飞机型号对应参数匹配，如匹配，则航线安全；若不匹配，则局部调整航线的航高。

根据一个优选的实施方式，各区段航线生成包括将各区段第一条航线起点通过∞形线路与起降点连接，航线末尾与起降点连线，构成各区段航线。

根据一个优选的实施方式，所述步骤S3的数据输出步骤包括：航线文件输出及航飞优先顺序输出；其中，航线文件包括区段编号、各区段航线、各区段相邻航线间距、各区段航线转弯半径、各区段航线飞行速度、各区段推荐起降点、各区段推荐起降时间信息数据；所述航飞优先顺序基于通过互联网在线气象预报信息，各区段自动获取后续连续15天气象参数，各区段航线飞行优先顺序根据气象参数自动调整，参考的气象参数排序为晴/阴/云/雨等天气情况、风力等级F、湿度、温度。

一种长距离输变电线路无人机巡检航飞规划***，所述无人机巡检航飞规划***至少包括数据输入模块、航线数据处理模块和航线及航飞计划输出模块，所述数据输入模块被配置为用于实现对包括气象参数、地形地貌数据、塔位坐标、无人机型号和相对航高进行数据采集；所述航线数据处理模块被配置为用于进行长距离线路区段划分、区段气象参数提取、线路中心线确认、区段初始航线位置计算、区段平行航线计算、区段航线安全分析、区段航飞起降点选择、起飞点与航线起点间∞形航线计算和各区段航线生成；所述航线及航飞计划输出模块被配置为航线文件输出及航飞优先顺序输出。

前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案；且本发明，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本发明所要保护的技术方案，在此不做穷举。

本发明的有益效果：

本发明方法在长距离输变电线路巡检中实现了无人机航线自动规划、优化不同区段飞行起降时间。且各区段起飞顺序可根据天气情况而变化，便于作业人员统筹计划长距离飞行任务，简化了无人机航测作业人员航线设计工作，提高长距离线路无人机飞行作业效率；同时在航线规划中加入了《CH/T 8024-2011机载激光雷达数据获取技术规范》中要求的“∞”形航线，提高POS***工作精度，可获取高精度的测绘数据成果。

附图说明

图1是本发明无人机巡检航飞规划***的结构示意图；

图2是本发明无人机巡检航飞规划方法的流程示意图；

图3是本发明长距离线路区段划分示意图；

图4是本发明某区段线路航线示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明要指出的是，本发明中，如未特别写出具体涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等，则本发明涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等均为本领域技术人员在现有技术的基础上，可以不经过创造性劳动可以得知的。

实施例1：

目前在无人机航线设计中，并没有针对长距离线路巡检、测绘而进行的多架次无人机航飞进行专项的航线设计及航飞计划优化，基于此，本发明实施例提供了一种长距离输变电线路无人机巡检航飞规划方法。

为便于对本实施例进行理解，对本发明实施例所公开的一种长距离输变电线路无人机巡检航飞规划方法进行详细介绍。

参考图2所示，一种长距离输变电线路无人机巡检航飞规划方法，所述无人机巡检航飞规划方法至少包括如下步骤。

步骤S1：数据采集步骤，完成对包括气象参数、地形地貌数据、塔位坐标、无人机型号和相对航高等信息的数据采集。

优选地，气象参数为长距离线路区段划分后通过在线实时获取的天气情况、风力等级、温度、湿度等信息，各气象参数共同决定无人机是否可飞行。

天气情况主要包括晴天、阴天、多云、雨、小雨、中雨、大雨、雪等情况，除晴天、阴天、多云外，其他天气情况均不满足飞行条件。

风力等级用于与无人机的抗风等级进行对比，风力等级大于无人机最大抗风等级，则无人机无法飞行。

预留时间△t用以评估计算长距离线路区段划分时无人机的安全飞行时间，零度以下情况，△t需适当增大，以确保无人机安全飞行。

湿度用以辅助判断无人机及航测设备是否满足作业条件，湿度在80％以上不适于飞行作业。

优选地，地形地貌数据包括DEM数据，可由已有地形图构建的DEM数据、卫星影像制作的DEM数据、航空遥感影像构建的DEM数据。地形地貌数据还包括已有地形图或正射影像图。

DEM主要用于计算航线的绝对高程，航线绝对高程＝DEM高程+相对航高；地形图或正射影像用于人工选择合适的无人机起降场地，本发明中无人机的起飞场地和降落场地在同一位置。

优选地，无人机型号包括多旋翼无人机、垂直起降固定翼无人机、固定翼无人机。无人机型号在航飞任务前确定，无人机型号确定后无人机巡航速度范围、爬升速率v1、续航时间t、最大起飞海拔高度Hmax、抗风等级F、转弯半径r等参数信息也就自然确定，同时各参数也可进行人工修改。

其中，最大起飞高度Hmax用以与航线绝对高程进行比对，以判断无人机是否能够安全飞行。

优选地，相对航高由巡检任务的精度要求、点云密度要求、航摄分辨率要求等计算得到。

步骤S2：数据处理步骤，基于步骤S1采集的数据进行航线数据处理并完成各区段航线生成。

优选地，所述步骤S2的数据处理步骤至少包括：长距离线路区段划分、区段气象参数提取、线路中心线确认、区段初始航线位置计算、区段平行航线计算、区段航线安全分析、区段航飞起降点选择、起飞点与航线起点间∞形航线计算和各区段航线生成。

优选地，长距离线路区段划分至少包括：根据线路总长度L、无人机巡航速度v、无人机续航时间t、预留时间△t计算确定，整段线路L划分的总区段数量n的计算公式为：n＝2L/v*(t-△t)；其中v、t、△t可根据实际情况调整。如图3所示为S1线路通过计算划分为多个区段，图中用短粗线段隔开。

优选地，所述区段气象参数提取至少包括：：在确定后的每个区段中，手动或自动确认地区，通过在线互联网实时提取各区段的气象参数，包括晴/阴/云/雨、风力等级、温度、湿度；根据作业任务的推进，未作业区的天气情况在线实时更新。

优选地，线路中心线确认：根据输入的塔位坐标连线，构成线路中心线。非输变电线路的线路中心线如铁路、公路等线路中心线由桩号坐标连线构成。线路中心线为三维矢量线，如图3中S1为线路中心线。

优选地，区段初始航线位置计算至少包括：当设定的旁向重叠度为δ，无人机所挂载相机的焦距为f，像素大小为μ，数码影像航向长度为k个像素，旁向长度为w个像素，则第一条航线距离线路中心线的距离d的计算式为d＝μ*h*w*(1-δ)/2f，相对DEM的高度为h，并由各塔位坐标、DEM高程计算第一条航线各点三维坐标；当无人机所挂载的为激光扫描仪，扫描仪扫描角为θ，相对航高为输入值h，则第一条航线距离线路中心线的距离d的计算公式为d＝htan(θ/2)/2，并由各塔位坐标、DEM高程计算第一条航线各点三维坐标。

如图4所示，a1,a2,a3,a4为输变电线路杆塔位置，s11为某区段线路中心线，L1为计算确认的第一条航线。

优选地，所述区段平行航线计算至少包括：区段各平行航线均与第一条航线平行，其中，第二条航线与第一条航线分别位于线路中心线两侧，两条航线距离线路中心线距离相同；第三条航线和第四条航线分别与第一条航线、第二条航线间距为2d。图4中L2为计算确认的第二条平行航线，L3和L4为根据任务需要拓展计算得***平行航线。

优选地，所述区段航线安全分析至少包括：对比区段航线的最高海拔高度、航高变化率是否与飞机型号对应参数匹配，如匹配，则航线安全；若不匹配，则局部调整航线的航高。

优选地，区段航飞起降点选择：根据地形图，为每个区域选择起飞降落点，起降点在同一位置附近，如图4中p(11)所示。

优选地，起飞点与航线起点间航线计算：在无人机起飞点与航线起点之间自动计算“∞”形航线，该航线相对地面高度为h。“∞”形航线主要作用为充分激活无人机搭载设备中所携带的POS***，使无人机载设备能够获得更高精度的数据信息；该方式既适用于携带POS***的航摄设备，也适用于机载激光雷达***。图4中，虚线构成的L41即为“∞”形航线。

优选地，各区段航线生成包括将各区段第一条航线起点与起降点连接，航线末尾与起降点连线，构成各区段航线。图4中，虚线L4和L5分别为无人机起飞点与航线连接线、无人机降落点与航线连线，虚线L3为根据无人机型号及飞行速度计算的转弯线路。

步骤S3：数据输出步骤，完成对航线及航飞计划的输出。

优选地，所述步骤S3的数据输出步骤包括：航线文件输出及航飞优先顺序输出。

进一步地，航线文件包括区段编号、各区段航线、各区段相邻航线间距、各区段航线转弯半径、各区段航线飞行速度、各区段推荐起降点、各区段推荐起降时间信息数据。

优选地，所述航飞优先顺序基于通过互联网在线气象预报信息，各区段自动获取后续连续15天气象参数，各区段航线飞行优先顺序根据气象参数自动调整。进一步地，参考的气象参数排序为晴/阴/云/雨等天气情况、风力等级F、湿度、温度。且已完成航飞区段不再根据气象参数调整后续航飞优先顺序。

本发明无人机巡检航飞规划方法同样适用于长距离线路的公路、铁路、油气管线采用无人机航测或巡检。

本发明在长距离输变电线路巡检中实现了无人机航线自动规划、优化不同区段飞行起降时间，各区段起飞顺序可根据天气情况而变化，便于作业人员统筹计划长距离飞行任务，简化了无人机航测作业人员航线设计工作，提高长距离线路无人机飞行作业效率。同时在航线规划中加入了《CH/T 8024-2011机载激光雷达数据获取技术规范》中要求的“∞”形航线，提高POS***工作精度，可获取高精度的测绘数据成果。

实施例2

在实施例1的基础上，本发明还公开了一种长距离输变电线路无人机巡检航飞规划***。

参考图1所示，所述无人机巡检航飞规划***至少包括数据输入模块、航线数据处理模块和航线及航飞计划输出模块。

优选地，所述数据输入模块被配置为用于实现对包括气象参数、地形地貌数据、塔位坐标、无人机型号和相对航高等信息的数据采集。

优选地，所述航线数据处理模块被配置为用于进行长距离线路区段划分、区段气象参数提取、线路中心线确认、区段初始航线位置计算、区段平行航线计算、区段航线安全分析、区段航飞起降点选择、起飞点与航线起点间∞形航线计算和各区段航线生成。

优选地，所述航线及航飞计划输出模块被配置为航线文件输出及航飞优先顺序输出。

前述本发明基本例及其各进一步选择例可以自由组合以形成多个实施例，均为本发明可采用并要求保护的实施例。本发明方案中，各选择例，与其他任何基本例和选择例都可以进行任意组合。本领域技术人员可知有众多组合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种长距离输变电线路无人机巡检航飞规划方法，其特征在于，所述无人机巡检航飞规划方法至少包括如下步骤：

S1：数据采集步骤，完成对包括气象参数、地形地貌数据、塔位坐标、无人机型号和相对航高进行数据采集；

S2：数据处理步骤，基于步骤S1采集的数据进行航线数据处理并完成各区段航线生成；

S3：数据输出步骤，完成对航线及航飞计划的输出。

2.如权利要求1所述的一种长距离输变电线路无人机巡检航飞规划方法，其特征在于，所述步骤S1中采集的气象参数至少包括长距离线路区段划分后通过在线实时获取的天气情况、风力等级、温度和湿度信息；

所述地形地貌数据至少DEM数据、地形图和/或正射影像图；

所述相对航高由基于巡检任务的精度设置、点云密度设置、航摄分辨率设置计算得到。

3.如权利要求1所述的一种长距离输变电线路无人机巡检航飞规划方法，其特征在于，所述步骤S2的数据处理步骤至少包括：长距离线路区段划分、区段气象参数提取、线路中心线确认、区段初始航线位置计算、区段平行航线计算、区段航线安全分析、区段航飞起降点选择、起飞点与航线起点间∞形航线计算和各区段航线生成。

4.如权利要求3所述的一种长距离输变电线路无人机巡检航飞规划方法，其特征在于，

所述长距离线路区段划分至少包括：根据线路总长度L、无人机巡航速度v、无人机续航时间t、预留时间△t计算确定，整段线路L划分的总区段数量n的计算公式为：n＝2L/v*(t-△t)；

所述区段气象参数提取至少包括：通过互联网手动或自动提取各区段的气象参数，包括晴/阴/云/雨、风力等级、温度、湿度信息；

所述线路中心线确认为基于输入的塔位坐标连线构成。

5.如权利要求3所述的一种长距离输变电线路无人机巡检航飞规划方法，其特征在于，所述区段初始航线位置计算至少包括：

当设定的旁向重叠度为δ，无人机所挂载相机的焦距为f，像素大小为μ，数码影像航向长度为k个像素，旁向长度为w个像素，则第一条航线距离线路中心线的距离d的计算式为d＝μ*h*w*(1-δ)/2f，相对DEM的高度为h，并由各塔位坐标、DEM高程计算第一条航线各点三维坐标；

当无人机所挂载的为激光扫描仪，扫描仪扫描角为θ，相对航高为输入值h，则第一条航线距离线路中心线的距离d的计算公式为d＝htan(θ/2)/2，并由各塔位坐标、DEM高程计算第一条航线各点三维坐标。

6.如权利要求5所述的一种长距离输变电线路无人机巡检航飞规划方法，其特征在于，所述区段平行航线计算至少包括：

区段各平行航线均与第一条航线平行，其中，第二条航线与第一条航线分别位于线路中心线两侧，两条航线距离线路中心线距离相同；

第三条航线和第四条航线分别与第一条航线、第二条航线间距为2d。

7.如权利要求5所述的一种长距离输变电线路无人机巡检航飞规划方法，其特征在于，所述区段航线安全分析至少包括：对比区段航线的最高海拔高度、航高变化率是否与飞机型号对应参数匹配，如匹配，则航线安全；若不匹配，则局部调整航线的航高。

8.如权利要求5所述的一种长距离输变电线路无人机巡检航飞规划方法，其特征在于，各区段航线生成包括将各区段第一条航线起点通过∞形线路与起降点连接，航线末尾与起降点连线，构成各区段航线。

9.如权利要求5所述的一种长距离输变电线路无人机巡检航飞规划方法，其特征在于，所述步骤S3的数据输出步骤包括：航线文件输出及航飞优先顺序输出；

其中，航线文件包括区段编号、各区段航线、各区段相邻航线间距、各区段航线转弯半径、各区段航线飞行速度、各区段推荐起降点、各区段推荐起降时间信息数据；

所述航飞优先顺序基于通过互联网在线气象预报信息，各区段自动获取后续连续15天气象参数，各区段航线飞行优先顺序根据气象参数自动调整，参考的气象参数排序为晴/阴/云/雨等天气情况、风力等级F、湿度、温度。

10.一种长距离输变电线路无人机巡检航飞规划***，其特于，所述无人机征在巡检航飞规划***至少包括数据输入模块、航线数据处理模块和航线及航飞计划输出模块，

所述数据输入模块被配置为用于实现对包括气象参数、地形地貌数据、塔位坐标、无人机型号和相对航高进行数据采集；

所述航线数据处理模块被配置为用于进行长距离线路区段划分、区段气象参数提取、线路中心线确认、区段初始航线位置计算、区段平行航线计算、区段航线安全分析、区段航飞起降点选择、起飞点与航线起点间∞形航线计算和各区段航线生成；

所述航线及航飞计划输出模块被配置为航线文件输出及航飞优先顺序输出。

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