1.一种电力巡视无人机作业后定点降落方法,其特征在于,应用于定点降落系统,所述定点降落系统包括:定位子系统、降落引导子系统以及智能控制子系统,其中,所述智能控制子系统,包括:飞行控制器以及模型预测控制算法模块;定点方法包括:S1、通过所述定位子系统获取无人机在电力巡视区域的三维坐标和姿态信息;S2、当所述无人机飞行至距预定降落点预置特定范围时,通过降落引导子系统获取所述无人机的水平方向偏移量,以及与预置降落点的距离和垂直高度差;S3、当所述无人机开始降落时,通过所述智能控制子系统根据所述三维坐标、所述姿态信息、所述水平方向偏移量、所述距离和所述垂直高度差计算得到所述无人机的各旋翼电机转速调整量和期望飞行姿态变化量,从而控制所述无人机使其趋近预设降落点;S4、在所述无人机降落过程中,重复步骤S2-S3,并实时更新所述三维坐标和所述姿态信息,直至所述无人机降落至预设降落点;其中,步骤S3,包括:当所述无人机开始降落时,通过所述飞行控制器接收所述所述三维坐标、所述姿态信息、所述水平方向偏移量、所述距离和所述垂直高度差,并发送至所述模型预测控制算法模块;所述模型预测控制算法模块,基于无人机动力学模型,根据所述三维坐标、所述姿态信息、所述水平方向偏移量、所述距离和所述垂直高度差计算得到所述无人机的各旋翼电机转速调整量和期望飞行姿态变化量,并发送至飞行控制器,使得所述飞行控制器控制所述无人机使其趋近预设降落点;其中,所述基于无人机动力学模型,根据所述三维坐标、所述姿态信息、所述水平方向偏移量、所述距离和所述垂直高度差计算得到所述无人机的各旋翼电机转速调整量和期望飞行姿态变化量,并发送至飞行控制器,具体包括:通过求解优化问题模型,计算出无人机各旋翼电机转速调整量 及期望飞行姿态变化量 ;所述优化问题模型为: ; , ;式中,Q和R均为权重矩阵, 为终端权重矩阵, 为控制序列, 为基于k时刻信息对k+1时刻状态的预测, 为状态向量, 为控制输入向量,A、B和C均为系统矩阵, 为过程噪声, 为测量噪声。
2.根据权利要求1所述的电力巡视无人机作业后定点降落方法,其特征在于,所述定位子系统,包括:设置于所述电力巡视区域的若干个基准站、搭载于所述无人机的移动站定位模块、以及数据处理中心。
3.根据权利要求2所述的电力巡视无人机作业后定点降落方法,其特征在于,步骤S1,包括:当无人机完成巡视作业,启动降落程序;通过所述基准站接收卫星信号,根据卫星信号测定基准站自身的位置坐标得到卫星观察数据并对外发射;通过移动站定位模块接收卫星信号,根据卫星信号以及接收的所述卫星观察数据进行差分传输计算,得到差分数据;通过所述数据处理中心根据所述差分数据计算得到无人机在电力巡视区域的三维坐标和姿态信息。
4.根据权利要求1所述的电力巡视无人机作业后定点降落方法,其特征在于,所述降落引导子系统,包括:设置于预设降落点预置范围内的光学引导标识和射频信号发射装置,以及搭载于无人机的图像识别模块和射频接收器;所述光学引导标识为由高亮度、高定向性的LED光源阵列构成特定形状,并配备电源模块供电;所述图像识别模块包括:光学传感器及图像识别单元,设置有基于边缘检测与几何形状匹配的图像识别算法;所述射频信号发射装置包括:射频信号发射器、功率放大器以及天线;所述射频接收器设有预处理电路,所述预处理电路包括:滤波电路、解调电路;其中,所述射频信号发射器,用于根据预设降落点的坐标与高度信息生成相应的射频信号,所述射频信号包含特定频率和编码格式;所述功率放大器对所述射频信号进行放大后,通过所述天线向空中进行定向辐射传播;所述射频接收器,用于接收所述射频信号并预处理,得到所述预设降落点的坐标。
5.根据权利要求4所述的电力巡视无人机作业后定点降落方法,其特征在于,步骤S2,包括:当所述无人机飞行至距预定降落点预置特定范围时,通过所述光学传感器对所述光学引导标识进行识别,当识别到所述光学引导标识时,根据识别得到的图像计算所述无人机的水平方向偏移量;同时,通过所述射频接收器接收由所述射频信号发射器发射的射频信号并预处理得到所述预设降落点的坐标,从而根据所述预设降落点的坐标计算得到所述无人机与预置降落点的距离和垂直高度差。
6.根据权利要求1所述的电力巡视无人机作业后定点降落方法,其特征在于,步骤S4,包括:在所述无人机降落过程中,重复步骤S2-S3,并实时更新所述三维坐标和所述姿态信息;根据实时的所述三维坐标和所述姿态信息获取所述无人机与预设降落点的水平距离和垂直高度,当所述水平距离和所述垂直高度均符合对应的预置安全值时,控制无人机以预设安全速度降落,直至所述无人机降落至预设降落点。
7.一种电力巡视无人机作业后定点降落设备,其特征在于,所述设备包括处理器以及存储器:所述存储器用于存储程序代码,并将所述程序代码传输给所述处理器;所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求1-6任一项所述的电力巡视无人机作业后定点降落方法。
8.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质用于存储程序代码,所述程序代码用于执行权利要求1-6任一项所述的电力巡视无人机作业后定点降落方法。