(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202211081716.X (22)申请日 2022.09.06 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115146882 A (43)申请公布日 2022.10.04 (73)专利权人 南京信息 工程大学 地址 210044 江苏省南京市江北新区宁六 路219号 (72)发明人 王乐天　 (74)专利代理 机构 南京苏高专利商标事务所 (普通合伙) 32204 专利代理师 张婧 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06T 17/05(2011.01)G06K 9/62(2022.01) G06F 16/29(2019.01) G06F 16/23(2019.01) G07C 1/20(2006.01) 审查员 朱为琦 (54)发明名称 一种空地协同巡 检方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种空地协同巡检方法及系 统， 方法包括： 巡检环境地图生成， 若干监控区的 动态增删操作， 根据若干监控区进行自动化最短 路径生成并根据无人机续航里程进行最短路径 的划段， 依据划段确定起落配合坐标生成预巡检 方案， 并能实现预巡检方案的自动化动态更新， 实现空地协同巡检作业。 本发明能实现监控区增 删后的自动化监控飞行轨迹分段， 同时能依据无 人机有效里程进行动态合理划分， 使得空地协同 巡检方案得到自动规划与执行。 通过实际飞行里 程与耗电量数据融合， 使 得各分段规划路径运行 更安全， 同时易于实现耗能优化管理后的分段更 新， 满足单段巡检行程有效覆盖率需求。 巡检方 案与巡检续航高度关联， 使 得有效执行周期得到 充分延长 。 权利要求书2页 说明书10页 附图4页 CN 115146882 B 2022.12.02 CN 115146882 B 1.一种空地协同巡检方法， 其特 征在于包括： 巡检环境地图生成， 在巡检环境地图中进行若干监控区的动态增删操作， 所述监控区 包括编辑 监控点位模型、 编辑线性路径模型、 编辑盘旋路径模型， 所述编辑监控点位模型包括定点坐标， 所述编辑线性路径模型包括起点坐标、 终点坐 标， 所述编辑盘旋路径模 型包括盘旋中点坐标、 盘旋 半径， 所述定点坐标、 所述起点坐标、 所 述终点坐标及所述盘旋中点坐标分别具备最近空地路径， 所述编辑线性路径模型和所述编 辑盘旋路径模型分别具 备监控规划路径， 获取巡检环境地图与 无人机续航里程， 根据 所述巡检环境地图内的监控区及监控区的 监控规划路径进 行自动化最短路径生成、 并根据无人机续航里程与监控区的最近空地路径 进行最短路径的划段， 依据划段确定地 面移动设备的起 落配合坐标生成预巡检方案， 并且在所述监控区动态变化和/或所述无人机续航里程动态变化时， 对所述预巡检方 案进行动态更新， 根据当前 预巡检方案进行空地协同巡检作业； 记录无人机根据所述预巡检方案执 行的实际飞行 里程， 通过所述实际飞行 里程进行最短路径的重新 生成与划段， 得到校准巡检方案， 所述实际飞行里程包括监控区至监控区之间的飞行里程、 监控区至最近空地路径的飞 行里程、 监控区内监控规划路径的飞行 里程； 获取无人机各飞行里程的平均电源消耗数据与 各飞行里程对应的有 效航程， 对平均电 源消耗数据与有效航程进 行数据融合， 根据数据融合信息对无人机的实际飞行里程进 行关 联校准， 依据关联 校准后的实际飞行 里程进行 校准巡检方案的更新， 所述平均电源消耗数据为无人机当前飞行里程的动力电源消耗数据、 主机电源消耗数 据、 监控模块消耗数据的均值； 根据巡检环境地图与 无人机实时位置坐标对监控模块进行智能控制管理， 记录对应的 监控模块电源消 耗数据对平均电源消 耗数据进行更新， 在进行校准巡检方案更新前， 设置 耗能评价触发， 该触发通过一个阈值或若干个结合阈值进行有效触发。 2.根据权利要求1所述的一种空地协同巡检方法， 其特 征在于： 获取各划段巡检执行过程中无人机剩余续航里程与当前划段完成度， 进行无人机剩余 续航里程与当前划段完成度关联监控， 当出现无人机剩余续航里程存在风险时中 断监控作 业迫降至最近起 落配合坐标， 并触发剩余 监控区的预巡检方案动态更新。 3.一种空地协同巡检系统， 其特 征在于所述系统包括： 中央主控单元， 用于巡检环境地图生成， 在巡检环境地图中进行若干监控区的动态增 删操作， 所述 监控区包括编辑 监控点位模型、 编辑线性路径模型、 编辑盘旋路径模型， 所述编辑监控点位模型包括定点坐标， 所述编辑线性路径模型包括起点坐标、 终点坐 标， 所述编辑盘旋路径模 型包括盘旋中点坐标、 盘旋 半径， 所述定点坐标、 所述起点坐标、 所 述终点坐标及所述盘旋中点坐标分别具备最近空地路径， 所述编辑线性路径模型和所述编 辑盘旋路径模型分别具 备监控规划路径， 规划处理单元， 用于获取巡检环境地图与无人机续航里程， 根据所述巡检环境地图内 的监控区及监控区的监控规划路径进 行自动化最短路径生成、 并根据无人机续航里程与监 控区的最近空地路径进行最短路径的划段， 依据划段确定地面移动设备的起落配合坐标生权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115146882 B 2成预巡检方案， 并且在所述监控区动态变化和/或所述无人机续航里程动态变化时， 对所述预巡检方 案进行动态更新， 执行单元， 根据当前 预巡检方案进行空地协同巡检作业； 所述规划处理单元包括动态更新模块， 所述动态更新模块记录无人机根据所述预巡检 方案执行的实际飞行 里程， 通过所述实际飞行 里程进行最短路径的重新 生成与划段， 得到校准巡检方案， 所述实际飞行里程包括监控区至监控区之间的飞行里程、 监控区至最近空地路径的飞 行里程、 监控区内监控规划路径的飞行 里程； 所述规划处理单元包括数据融合更新模块， 所述数据融合更新模块用于获取无人机各 飞行里程的平均电源消耗数据与各飞行里程对应的有效航程， 对平均电源消耗数据与有效 航程进行数据融合， 根据数据融合信息对无人机的实际飞行里程进行关联校准， 依据关联 校准后的实际飞行 里程进行 校准巡检方案的更新， 所述平均电源消耗数据为无人机当前飞行里程的动力电源消耗数据、 主机电源消耗数 据、 监控模块消耗数据的均值； 所述规划处理单元包括监控模块管理更新模块， 所述监控模块管理更新模块用于根据 巡检环境地图与无人机实时位置坐标对监控模块进行智能控制管理， 记录对应的监控模块 电源消耗数据对平均电源消 耗数据进行更新， 在进行校准巡检方案更新前， 设置耗能评价 触发， 该触发通过一个阈值或若干个结合阈值进行有效触发。 4.根据权利要求3所述的一种空地协同巡检系统， 其特 征在于： 所述规划处理单元包括应急监控模块， 用于获取各划段巡检执行过程中无人机剩余续 航里程与当前划段完成度， 进行无人机剩余续航里程与当前划段完成度关联监控， 当出现 无人机剩余续航里程存在风险时中断监控作业迫降至最近起落配合坐标， 并触发剩余监控 区的预巡检方案动态更新。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115146882 B 3