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专利号: 202110144778X
申请人: 山东道永盛信息科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-10-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于智慧灯杆的无人机剩余电量实时状态信息监控方法,其特征在于,包括:步骤a,当无人机降落至智慧灯杆上的停机坪时,智慧灯杆内的中控处理器控制停机坪上的充电器与无人机连接,在对无人机进行充电的同时,与无人机进行数据交互以确定无人机下次的飞行计划;

步骤b,中控处理器获取无人机下次的飞行计划后,根据该飞行计划的种类对无人机的飞行路线进行规划并计算无人机下次飞行的总距离;

步骤c,所述中控处理器获取所述无人机的耗电比并根据所述步骤b中计算出的飞行总距离推算出无人机在进行该次飞行计划时的耗电总量;

步骤d,所述中控处理器从云端获取无人机起飞时的天气状况并根据实际天气对无人机进行该次飞行计划时的耗电总量进行修正;

步骤e,中控处理器在对无人机充电时检测无人机在单位时间内的有效充入电量并判定无人机是否能在所述飞行计划内的预计起飞时间前将无人机的电量充电至指定值;若中控处理器判定无法在无人机起飞时将无人机的电量充电至指定值,中控处理器向云端发送飞行时间变更申请;

步骤f,当飞行计划变更申请驳回时,中控处理器对无人机的飞行路线进行变更,在无人机飞行路线周边搜寻智慧灯杆,根据无人机在飞行过程中的电量情况选取指定智慧灯杆作为中继点以为无人机补充电量;

所述中控处理器中设有预设距离矩阵D0和预设耗电量矩阵E0;对于所述预设距离矩阵D0,D0(D1,D2,D3,D4),其中,D1为第一预设距离,D2为第二预设距离,D3为第三预设距离,D4为第四预设距离,各预设距离按照顺序逐渐增加;对于所述预设耗电量矩阵E0,E0(E1,E2,E3,E4),其中,E1为第一预设耗电量,E2为第二预设耗电量,E3为第三预设耗电量,E4为第四预设耗电量,各预设耗电量按照顺序逐渐增加;

在所述步骤c中,所述中控处理器计算无人机下次飞行的总距离D时,中控处理器将D与D0矩阵中的参数进行比对以初步拟定无人机飞行时所需消耗的电量:当D≤D1时,中控处理器将所述无人机执行下次飞行计划后的耗电量初拟为E1;

当D1<D≤D2时,中控处理器将所述无人机执行下次飞行计划后的耗电量初拟为E2;

当D2<D≤D3时,中控处理器将所述无人机执行下次飞行计划后的耗电量初拟为E3;

当D3<D≤D4时,中控处理器将所述无人机执行下次飞行计划后的耗电量初拟为E4;

所述中控处理器中还设有预设耗电比矩阵B0和预设耗电修正系数矩阵b0;对于所述预设耗电比矩阵B0,B0(B1,B2,B3,B4),其中,B1为第一预设耗电比,B2为第二预设耗电比,B3为第三预设耗电比,B4为第四预设耗电比,各预设耗电比按照顺序逐渐增加;对于所述预设耗电修正系数矩阵b0,b0(b1,b2,b3,b4),其中,b1为第一预设耗电修正系数,b2为第二预设耗电修正系数,b3为第三预设耗电修正系数,b4为第四预设耗电修正系数,1<b1<b2<b3<b4<2;

当中控处理器将所述无人机执行下次飞行计划后的耗电量初拟为Ei且中控处理器控制所述充电器对无人机进行充电时,i=1,2,3,4,中控处理器获取无人机内部的耗电比标记B、将B与B0矩阵中的参数进行比对并根据比对结果对初拟的耗电量Ei进行修正:当B≤B1时,中控处理器选用b1对Ei进行修正;

当B1<B≤B2时,中控处理器选用b2对Ei进行修正;

当B2<B≤B3时,中控处理器选用b3对Ei进行修正;

当B3<B≤B4时,中控处理器选用b4对Ei进行修正;

当B>B4时,中控处理器判定无人机电源寿命达到临界值,无法继续工作;

当所述中控处理器选用bj对Ei进行修正时,j=1,2,3,4,修正后的耗电量为Ei’,。

2.根据权利要求1所述的基于智慧灯杆的无人机剩余电量实时状态信息监控方法,其特征在于,在所述步骤b中,当无人机下次的飞行计划为直线飞行时,中控处理器获取无人机下次飞行计划的起飞时间以及飞行终点并对无人机的飞行路线进行规划;当无人机下次的飞行计划为按照预定轨迹时,中控处理器获取无人机下次飞行计划的起飞时间、轨迹路程和飞行终点并计算无人机该次飞行的实际飞行距离。

3.根据权利要求2所述的基于智慧灯杆的无人机剩余电量实时状态信息监控方法,其特征在于,当无人机内部不存在耗电比标记且中控处理器控制充电器对无人机进行充电时,所述中控处理器会根据无人机前次的飞行记录计算无人机的耗电比B并在计算完成时将耗电比B标记在无人机内,当无人机完成飞行时,无人机停靠的智慧灯杆中的中控处理器会在与无人机进行数据交互时获取无人机的耗电比B。

4.根据权利要求3所述的基于智慧灯杆的无人机剩余电量实时状态信息监控方法,其特征在于,所述中控处理器中还设有预设环境参数矩阵U0(W0,T0,S0),其中,W0为预设风速,T0为预设温度,S0为预设湿度;

当所述中控处理器控制所述充电器对无人机进行充电时,中控处理器检测无人机起飞时的环境参数,包括环境风速W、环境温度T和环境湿度S,当W<W0、T<T0且S<S0时,中控处理器判定无人机能够执行飞行计划;当W≥W0、T≥T0或S≥S0时,中控处理器判定无人机无法执行飞行计划并向云端输送飞行计划延时请求。

5.根据权利要求4所述的基于智慧灯杆的无人机剩余电量实时状态信息监控方法,其特征在于,所述中控处理器中还设有预设风速矩阵w0和预设距离修正系数矩阵d0;对于所述预设风速矩阵w0,w0(w1,w2,w3,w4),其中,w1为第一预设风速,w2为第二预设风速,w3为第三预设风速,w4为第四预设风速,w1<w2<w3<w4<W0;对于所述预设距离修正系数矩阵d0,d0(d1,d2,d3,d4),其中,d1为第一预设距离修正系数,d2为第二预设距离修正系数,d3为第三预设距离修正系数,d4为第四预设距离修正系数,d1<d2<d3<d4;

当所述中控处理器判定所述无人机能够执行飞行计划时,中控处理器在无人机执行飞行计划前检测环境中的风速W、将W与w0矩阵中的参数进行比对并根据比对结果对计算的无人机下次飞行的总距离D进行修正:

当W≤w1时,中控处理器选用d1对D进行修正;

当w1<W≤w2时,中控处理器选用d2对D进行修正;

当w2<W≤w3时,中控处理器选用d3对D进行修正;

当w3<W≤w4时,中控处理器选用d4对D进行修正;

当中控处理器选用di对D进行修正时,i=1,2,3,4,修正后的无人机飞行距离为D’,D’=D×di;修正完成后,中控处理器选用D’与所述D0矩阵中的参数进行比对以初步拟定无人机飞行时所需消耗的电量。

6.根据权利要求1所述的基于智慧灯杆的无人机剩余电量实时状态信息监控方法,其特征在于,所述停机坪上还设有健康检测器,用以检测无人机中各部件的运行状态;所述中控处理器中还设有预设健康检测距离Df0和预设健康检测充电次数Dc0,当所述中控处理器与所述无人机进行数据交互时,中控处理器会根据历史健康检测日期以及历史飞行计划计算无人机从前次健康检测后的飞行总距离Df以及无人机从前次健康检测后的充电总次数Dc,当Df=Df0或Dc=Dc0时,中控处理器控制所述健康检测器对无人机进行健康检测。

7.根据权利要求6所述的基于智慧灯杆的无人机剩余电量实时状态信息监控方法,其特征在于,当所述无人机停靠的智慧灯杆未设有健康检测器时,该智慧灯杆中的中控处理器对无人机添加健康检测飞行计划并将健康检测飞行计划列为第一优先级,以使无人机飞行至距离该智慧灯杆最近的带有健康检测器的智慧灯杆以进行健康检测。

8.根据权利要求7所述的基于智慧灯杆的无人机剩余电量实时状态信息监控方法,其特征在于,所述中控处理器中还设有预设健康积分矩阵A0和耗电修正系数预设调节系数矩阵a0;对于所述预设健康积分矩阵A0,A0(A1,A2,A3,A4),其中,A1为第一预设健康积分,A2为第二预设健康积分,A3为第三预设健康积分,A4为第四预设健康积分,各预设健康积分按照顺序逐渐降低;对于所述耗电修正系数预设调节系数矩阵a0,a0(a1,a2,a3,a4),其中,a1为耗电修正系数第一预设调节系数,a2为耗电修正系数第二预设调节系数,a3为耗电修正系数第三预设调节系数,a4为耗电修正系数第四预设调节系数,各耗电修正系数预设调节系数按照顺序逐渐增加;

当所述无人机停靠在带有健康检测器的智慧灯杆的停机坪上且智慧灯杆内的中控处理器控制健康检测器对无人机进行检修时,中控处理器会根据检修结果对无人机中部件的运行状态进行评分,评分的分值记为A,评分完成后,中控处理器将A标记在无人机内部、将A与A0矩阵中的参数进行比对并根据比对结果对所述预设耗电修正系数矩阵b0中的参数进行调节:

当A≥A1时,中控处理器选用a1对b0矩阵中的参数进行调节;

当A1>A≥A2时,中控处理器选用a2对b0矩阵中的参数进行调节;

当A2>A≥A3时,中控处理器选用a3对b0矩阵中的参数进行调节;

当A3>A≥A4时,中控处理器选用a4对b0矩阵中的参数进行调节;

当A<A4时,中控处理器判定无人机中部件出现重大故障并向云端上报维修请求;

当所述中控处理器选用ai对b0矩阵中的参数进行调节时,i=1,2,3,4,调节后的预设耗电修正系数矩阵为b0’(b1’,b2’,b3’,b4’),对于第j预设耗电修正系数bj’,j=1,2,3,4,bj’=bj×ai;

调节完成后,中控处理器根据B与B0矩阵中的参数的据比对结果从b0’矩阵中选取对应的参数对初拟的耗电量Ei进行修正:

当B≤B1时,中控处理器选用b1’对Ei进行修正;

当B1<B≤B2时,中控处理器选用b2’对Ei进行修正;

当B2<B≤B3时,中控处理器选用b3’对Ei进行修正;

当B3<B≤B4时,中控处理器选用b4’对Ei进行修正。