1.一种基于激光扫描引导的电力线走廊快速巡检方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、通过激光扫描数据、位置数据、姿态数据进行三维点云解算;
S2、获得电力线走廊的三维点云P={xi,yi,zi,i=1,2,……,n},其中每一个点{xi ,yi ,zi}就是一个三维坐标点,zi就为该点的高程;
S3、进行电力线点云提取,获得相对位置关系;
S4、根据相对位置关系,规划下一个航迹的调整信息;并与设定的净空阈值比较,判断净空隐患点;
S5、回传隐患点数据至地面监控系统;
S6、向隐患引导终端发送隐患点数据;
S7、隐患引导终点显示隐患点数据,并形成前往进行隐患排查的导航轨迹;
其中,步骤S3具体包括以下步骤:S31、以飞行平台前进方向为y方向,以飞行平台垂直向上为z方向,建立坐标系,以z轴方向的高程信息为标准进行地面点云剔除;
S32、将点云数据分类为线上点云和非线上点云,并保留线上点云;
S33、对来自不同电力线的线上点云数据进行电力线提取,得到来自每一条电力线上的点云,并将其拟合为一条直线;
S34、取最上方的2条地线构成一个地线平面;
S35、根据所述地线平面,计算飞行平台与地线平面的高度差、与地线平面的夹角,以及前进方向与电力线地线之间的夹角,获得相对位置关系。
2.根据权利要求1所述的基于激光扫描引导的电力线走廊快速巡检方法,其特征在于,步骤S31具体包括以下步骤:
S311、以飞行平台前进方向为y方向,以飞行平台垂直向上为z方向,建立坐标系,以z轴方向的高程信息为标准;
S312、将点云数据按高程进行分层,层高Δz,总层数,其中floor函数用于向下取整;
S313、统计第i层的点云数据量pi;
S314、从最小z逐层往上,如果pi>300,判断为地面点,剔除该层数据;
S315、第一次层次剔除完成,将剩余的点云按照层次,再次进行划分,即:保留z较大的一端的所有层次中的点云,逐层往下,当层次k与最邻近的层次j高度差大于1m时,其中k>j,剔除该层数据以及往下的所有层次数据,只保留0‑j层的数据;
S316、将所有余下的层次点存储作为备用点,完成地面点云剔除。
3.根据权利要求1所述的基于激光扫描引导的电力线走廊快速巡检方法,其特征在于,步骤S33具体包括以下步骤:
S331、将线上点云在飞行平台坐标系中的三个不同平面进行垂直投影,得到平面xOz、xOy和yOz上的投影点;
S332、取三个坐标平面上的所有点的重心,计算所有点到该重心的夹角θm,以Δθ为角度区间间隔,统计所有夹角θm在区间上的分布情况;
S333、将出现的连续区间出现峰值且邻近区间出现谷值的情况,判断为该投影点具有明显的聚集现象;
S334、取具有最大聚集程度的投影平面,统计局部峰值点的个数,并将该投影平面中连续出现峰值的区间内的所有点聚集为一个簇;
S335、同一个簇上的所有点,认为是来自于同一条电力线的点云,将同一个簇的点云拟合为一条直线,得到电力线描述,完成提取。
4.根据权利要求2所述的基于激光扫描引导的电力线走廊快速巡检方法,其特征在于,步骤S335中,采用最小二乘法将同一个簇的点云拟合为一条直线。
5.根据权利要求1所述的基于激光扫描引导的电力线走廊快速巡检方法,其特征在于,下一个航迹的调整信息的包括:
飞行高度调整信息,将飞行平台视为一个点,计算该点到地线平面之间的高度差,作为飞行高度调整参考;
俯仰和滚转角调整信息,计算飞行平台x‑O‑y平面与地线平面之间的夹角,作为飞行平台俯仰和滚转角调整参考;
航向角调整信息,计算飞行平台前进方向与电力线地线之间的夹角,作为飞行平台航向角调整参考。
6.根据权利要求1所述的基于激光扫描引导的电力线走廊快速巡检方法,其特征在于:激光扫描数据,通过搭载于飞行平台(100)上的激光扫描仪(201)扫描获得;
姿态数据,从搭载于飞行平台(100)上的惯性导航单元(104)获得;
位置数据,从搭载于飞行平台(100)上的卫星导航单元(105)获得;
三维点云解算、电力线点云提取、相对位置关系计算、以及与设定的净空阈值比较判断净空隐患点,由搭载于飞行平台(100)上的飞行控制系统(103)完成;
隐患点数据的回传,通过搭载于飞行平台(100)上的无线数据传输模块(202)通过无线数据传输给地面监控系统(300)完成。