一种基于系留无人机的地形测绘方法及系统与流程

本技术涉及地形测绘技术的领域，尤其是涉及一种基于系留无人机的地形测绘方法及系统。

背景技术：

1、系留无人机是一种特殊形式的多旋翼无人机，它通过系留线缆连接地面电源，以此作为动力来源，替代传统的锂电池，使得能够实现长时间的滞空悬停，适用于需要长时间空中作业的场景，例如地形测绘。

2、相关技术中，在使用系留无人机进行地形测绘工作时，工作人员提前规划测绘路径，此时控制系留无人机沿测绘路径移动以实时获取路径上各位置点的图像，再通过对图像进行处理以获取到地形模型。

3、上述的相关技术中，在使用系留无人机进行地形测绘时，无人机按照预定的飞行路径移动时，可能会存在系留线缆缠绕于测绘区域内的障碍物的情况，此时工作人员无法得知该情况，仍会控制无人机继续飞行移动，此时减少了系留线缆的整体可用长度，从而减少无人机所能测绘的区域范围，影响整体测绘工作，尚有改进空间。

技术实现思路

1、为了减少系留线缆缠绕于障碍物上而影响整体测绘工作的情况发生，本技术提供一种基于系留无人机的地形测绘方法及系统。

2、第一方面，本技术提供一种基于系留无人机的地形测绘方法，采用如下的技术方案：

3、一种基于系留无人机的地形测绘方法，包括：

4、获取无人机检测位置以及系留线缆的线缆出线长度；

5、根据预设的地面初始位置以及无人机检测位置进行计算以确定设备相隔距离；

6、根据线缆出线长度以及设备相隔距离进行差值计算以确定线缆相差长度；

7、判断线缆相差长度是否大于预设的许可相差长度；

8、若线缆相差长度不大于许可相差长度，则控制无人机沿预设的测绘路径继续移动；

9、若线缆相差长度大于许可相差长度，则输出缠绕信号并提示。

10、可选的，于缠绕信号输出后，基于系留无人机的地形测绘方法还包括：

11、将当前无人机检测位置定义为异常点；

12、将测绘路径上已经行驶经过的路径定义为过往路径，并于过往路径中将线缆相差长度小于预设的基准相差长度的位置点定义为有效点；

13、根据异常点以及有效点于过往路径上确定点位相隔距离；

14、根据预设的排序规则以确定数值最小的点位相隔距离，并将该点位相隔距离相对应的有效点定义为临界点，且将临界点之前的过往路径定义为有效路径；

15、于有效路径中根据临界点以及预设的单位间隔距离确定各检测点，并根据各检测点确定点位检测顺序；

16、根据点位检测顺序控制无人机先后向异常点移动，且实时判断线缆相差长度是否均小于基准相差长度；

17、若线缆相差长度均小于基准相差长度，则控制无人机于异常点处继续沿测绘路径移动；

18、若线缆相差长度未均小于基准相差长度，则控制无人机回退至当前的检测点，并控制无人机根据点位检测顺序于过往路径上移动至下一检测点并继续向异常点移动，直至线缆相差长度均小于基准相差长度。

19、可选的，根据各检测点确定点位检测顺序的步骤包括：

20、将异常点存在时无人机的飞行方向定义为异常方向；

21、以检测点为起点、异常点为贯穿点确定检测方向，并根据检测方向以及异常方向确定方向夹角；

22、根据检测点以及异常点于测绘路径上确定回退距离，并根据回退距离以及方向夹角进行计算以确定点位选择参数；

23、根据点位选择参数由大至小依次对检测点进行排序以确定点位检测顺序。

24、可选的，于点位选择参数确定后，基于系留无人机的地形测绘方法还包括：

25、判断是否存在至少两个点位选择参数相同的检测点；

26、若不存在至少两个点位选择参数相同的检测点，则根据各检测点的点位选择参数确定点位检测顺序；

27、若存在至少两个点位选择参数相同的检测点，则将点位选择参数相同的检测点相互定义为比较点；

28、于点位检测顺序中将处于比较点之前且与各比较点最接近的检测点定义为标准点；

29、根据比较点以及标准点确定标准相隔距离；

30、根据标准相隔距离由小至大排序以对各比较点进行先后排序，并根据排序情况确定点位检测顺序。

31、可选的，还包括：

32、判断是否存在标准点；

33、若存在标准点，则根据标准点以对各比较点进行排序；

34、若不存在标准点，则于点位检测顺序中将处于比较点之后且与各比较点最接近的检测点定义为末端点；

35、根据比较点以及末端点确定末端相隔距离；

36、根据末端相隔距离由大至小排序以对各比较点进行先后排序，并根据排序情况确定点位检测顺序。

37、可选的，于无人机重新移动至异常点时，基于系留无人机的地形测绘方法还包括：

38、将无人机从检测点移动至异常点的路径定义为第一边界路径，并将测绘路径上检测点至异常点的路径定义为第二边界路径；

39、将第一边界路径以及第二边界路径所围合的区域定义为障碍区域，并根据障碍区域获取区域整体面积；

40、判断区域整体面积是否大于预设的上限设定面积；

41、若区域整体面积不大于上限设定面积，则输出障碍信号，并将该障碍区域于预设的测绘区域进行标记；

42、若区域整体面积大于上限设定面积，则输出检测异常信号。

43、可选的，于无人机于测绘路径上完全移动后，基于系留无人机的地形测绘方法还包括：

44、根据障碍信号进行计数以确定障碍数量；

45、根据障碍数量以及预设的测绘面积进行计算以确定单位障碍值；

46、于单位障碍值大于预设的上限障碍值时输出障碍过多信号。

47、第二方面，本技术提供一种基于系留无人机的地形测绘系统，采用如下的技术方案：

48、一种基于系留无人机的地形测绘系统，包括：

49、获取模块，用于获取无人机检测位置以及系留线缆的线缆出线长度；

50、处理模块，与获取模块和判断模块连接，用于信息的存储和处理；

51、判断模块，与获取模块和处理模块连接，用于信息的判断；

52、处理模块根据预设的地面初始位置以及无人机检测位置进行计算以确定设备相隔距离；

53、处理模块根据线缆出线长度以及设备相隔距离进行差值计算以确定线缆相差长度；

54、判断模块判断线缆相差长度是否大于预设的许可相差长度；

55、若判断模块判断出线缆相差长度不大于许可相差长度，则处理模块控制无人机沿预设的测绘路径继续移动；

56、若判断模块判断出线缆相差长度大于许可相差长度，则处理模块输出缠绕信号并提示。

57、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

58、1.在无人机进行地形测绘工作时，可对系留线缆的伸长情况以及无人机的位置情况进行分析，以当存在线缆缠绕障碍物的情况时能及时提示，从而便于对该情况进行及时处理，以减少系留线缆缠绕于障碍物上而影响整体测绘工作的情况发生；

59、2.当出现线缆缠绕于障碍物上的情况时，可通过回退规避的方式以对障碍物进行避让处理，从而使得无人机能继续执行地形测绘工作；

60、3.当无人机避让过程中出现障碍物面积较大的情况时，可能存在设备损坏的情况，此时进行标记以便于工作人员及时介入处理。