本發(fā)明涉及基于位置的管理和跟蹤，尤其涉及一種管線的三維定位方法、裝置、無人機(jī)及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、隨著生產(chǎn)力的提升，電纜和地下管線系統(tǒng)數(shù)量增多且日益復(fù)雜。由于外部環(huán)境和施工的影響，管線位置難以確定，導(dǎo)致管線維護(hù)效率低，易發(fā)生外力破壞事故，造成資源損失。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，往往使用電纜路徑探測儀來定位電纜，但這種方法的誤差較大。盡管管線通道有時(shí)會標(biāo)記經(jīng)緯度坐標(biāo)點(diǎn)，但這些標(biāo)記的恢復(fù)通常需要工作人員使用全站儀進(jìn)行現(xiàn)場定位分析，不僅效率低下，而且存在誤差。此外，全站儀只能確定管線的位置，無法測量深度，且無法直觀展示管線通道的全貌。通過ar成像技術(shù)進(jìn)行全息攝影掃描定位，雖然直觀，但是操作便利性低、定位效率低且管線定位的可靠性低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種管線的三維定位方法、裝置、無人機(jī)及介質(zhì)，以解決無法測量管線深度、管線定位效率低、成本高和可靠性差的問題。

2、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一方面，提供了一種管線路徑的三維定位方法，由無人機(jī)執(zhí)行，方法包括：

3、讀取與目標(biāo)管線的管線路徑對應(yīng)的施工現(xiàn)場定位文件；其中，施工現(xiàn)場定位文件中包括：在目標(biāo)管線施工完成后，沿管線路徑延伸方向所采集的多個(gè)采樣點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)，以及各采樣點(diǎn)相對于標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)的相對高程；控制無人機(jī)以設(shè)定的飛行高度，依序飛行至施工現(xiàn)場定位文件中的每個(gè)經(jīng)緯度坐標(biāo)所對應(yīng)的位置處；在飛行至每個(gè)位置處時(shí)，控制無人機(jī)懸停并在懸停位置的正下方進(jìn)行激光打點(diǎn)，以進(jìn)行管線路徑的實(shí)時(shí)還原；在每次懸停過程中，根據(jù)實(shí)時(shí)測量的無人機(jī)相對于地表的距離、飛行高度和當(dāng)前位置處的采樣點(diǎn)相對于標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)的相對高程，計(jì)算出當(dāng)前位置處的采集點(diǎn)的當(dāng)前地表深度，并將當(dāng)前地表深度激光投射至懸停位置正下方的地表處。

4、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，還提供了一種管線路徑的三維定位裝置，配置于無人機(jī)中，包括：

5、定位文件讀取模塊，用于讀取與目標(biāo)管線的管線路徑對應(yīng)的施工現(xiàn)場定位文件；其中，施工現(xiàn)場定位文件中包括：在目標(biāo)管線施工完成后，沿管線路徑延伸方向所采集的多個(gè)采樣點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)，以及各采樣點(diǎn)相對于標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)的相對高程；無人機(jī)飛行控制模塊，用于控制無人機(jī)以設(shè)定的飛行高度，依序飛行至施工現(xiàn)場定位文件中的每個(gè)經(jīng)緯度坐標(biāo)所對應(yīng)的位置處；管線路徑還原模塊，用于在飛行至每個(gè)位置處時(shí)，控制無人機(jī)懸停并在懸停位置的正下方進(jìn)行激光打點(diǎn)，以進(jìn)行管線路徑的實(shí)時(shí)還原；地表深度計(jì)算模塊，用于在每次懸停過程中，根據(jù)實(shí)時(shí)測量的無人機(jī)相對于地表的距離、飛行高度和當(dāng)前位置處的采樣點(diǎn)相對于標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)的相對高程，計(jì)算出當(dāng)前位置處的采集點(diǎn)的當(dāng)前地表深度，并將當(dāng)前地表深度激光投射至懸停位置正下方的地表處。

6、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，還提供了一種無人機(jī)，所述無人機(jī)包括：

7、rtk定位系統(tǒng)，用于實(shí)時(shí)定位無人機(jī)所在位置的經(jīng)緯度，以及飛行高度；測距模塊，設(shè)置于無人機(jī)的下方，用于實(shí)時(shí)測量的無人機(jī)相對于地表的距離，其中，測距模塊的測量方向垂直向下；高功率激光模塊，設(shè)置于無人機(jī)的下方，用于通過第一激光源對正下方激光打點(diǎn)，并通過第二光源投影將實(shí)時(shí)計(jì)算得到的當(dāng)前地表深度激光投射至至正下方地表處，其中，高功率激光模塊的激光源發(fā)射方向?yàn)榇怪毕蛳拢?/p>

8、至少一個(gè)處理器；以及

9、與所述至少一個(gè)處理器通信連接的存儲器；其中，

10、所述存儲器存儲有可被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行，以使所述至少一個(gè)處理器能夠執(zhí)行本發(fā)明任一實(shí)施例所述的管線路徑的三維定位方法。

11、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲有計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令用于使處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明任一實(shí)施例所述的管線路徑的三維定位方法。

12、本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，首先讀取與目標(biāo)管線的管線路徑對應(yīng)的施工現(xiàn)場定位文件，然后控制無人機(jī)以設(shè)定的飛行高度，依序飛行至施工現(xiàn)場定位文件中的每個(gè)經(jīng)緯度坐標(biāo)所對應(yīng)的位置處，在飛行至每個(gè)位置處時(shí)，控制無人機(jī)懸停并在懸停位置的正下方進(jìn)行激光打點(diǎn)，以進(jìn)行管線路徑的實(shí)時(shí)還原，在每次懸停過程中，根據(jù)實(shí)時(shí)測量的無人機(jī)相對于地表的距離、飛行高度和當(dāng)前位置處的采樣點(diǎn)相對于標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)的相對高程，計(jì)算出當(dāng)前位置處的采集點(diǎn)的當(dāng)前地表深度，并將當(dāng)前地表深度激光投射至懸停位置正下方的地表處。通過施工現(xiàn)場定位文件實(shí)現(xiàn)無人機(jī)自動(dòng)定位地下管線的位置，降低了管線定位的時(shí)間成本與人力成本，提升了管線定位的效率，通過實(shí)時(shí)打點(diǎn)并測算實(shí)際深度，現(xiàn)場動(dòng)態(tài)展示管線通道的路徑及深度信息，提高了管線定位的便利性和可靠性。

13、應(yīng)當(dāng)理解，本部分所描述的內(nèi)容并非旨在標(biāo)識本發(fā)明的實(shí)施例的關(guān)鍵或重要特征，也不用于限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的其它特征將通過以下的說明書而變得容易理解。

技術(shù)特征：

1.一種管線路徑的三維定位方法，其特征在于，由無人機(jī)執(zhí)行，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在控制無人機(jī)以設(shè)定的飛行高度，依序飛行至施工現(xiàn)場定位文件中的每個(gè)經(jīng)緯度坐標(biāo)所對應(yīng)的位置處之前，還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，施工現(xiàn)場定位文件中各采樣點(diǎn)相對于標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)的相對高程，根據(jù)施工現(xiàn)場的全站儀、水準(zhǔn)儀以及陀螺儀中至少一個(gè)設(shè)備采集到的各采樣點(diǎn)相對于地表的高程值以及標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)相對于地表的高程值求和得到。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在通過預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)采集頻率方式確定施工現(xiàn)場定位文件中的各采樣點(diǎn)時(shí)，管線路徑中的接頭、分支或者轉(zhuǎn)向位置處的數(shù)據(jù)采集頻率，高于其他路徑位置處的數(shù)據(jù)采集頻率。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，控制無人機(jī)以設(shè)定的飛行高度，依序飛行至施工現(xiàn)場定位文件中的每個(gè)經(jīng)緯度坐標(biāo)所對應(yīng)的位置處，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在懸停位置的正下方進(jìn)行激光打點(diǎn)，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

8.一種管線路徑的三維定位裝置，其特征在于，配置于無人機(jī)中，包括：

9.一種無人機(jī)，其特征在于，所述無人機(jī)包括：

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲有計(jì)算機(jī)指令，所述計(jì)算機(jī)指令用于使處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的管線路徑的三維定位方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種管線的三維定位方法、裝置、無人機(jī)及介質(zhì)。該方法包括：讀取與目標(biāo)管線的管線路徑對應(yīng)的施工現(xiàn)場定位文件，控制無人機(jī)以設(shè)定的飛行高度，依序飛行至文件中的每個(gè)經(jīng)緯度坐標(biāo)所對應(yīng)的位置處，控制無人機(jī)懸停并在正下方激光打點(diǎn)實(shí)時(shí)還原管線路徑，在每次懸停過程中，根據(jù)實(shí)時(shí)測量的無人機(jī)相對于地表的距離、飛行高度和當(dāng)前位置處的采樣點(diǎn)相對于標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)的相對高程，計(jì)算出當(dāng)前位置處的采集點(diǎn)的當(dāng)前地表深度，并將當(dāng)前地表深度激光投射至懸停位置正下方的地表處。通過施工現(xiàn)場定位文件實(shí)現(xiàn)無人機(jī)自動(dòng)定位地下管線的位置，通過實(shí)時(shí)打點(diǎn)并測算實(shí)際深度，現(xiàn)場動(dòng)態(tài)還原多敷設(shè)方式管線路徑及深度信息，提升了管線定位的效率與可靠性。

技術(shù)研發(fā)人員：李成坤,傅雪婷,黃戩,張惠榮,朱雙,鄭建榮,劉堯,陳奕戈,張建鋒,鐘振鑫
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19