一种风力发电机的无人机巡检航线生成方法、装置及设备与流程

1.本技术涉及风力发电领域，具体涉及一种风力发电机的无人机巡检航线生成方法、装置及设备。


背景技术：

2.风能是一种清洁的可再生能源，开发风能对于改善能源结构、缓解能源压力、保护环境等意义重大。近些年，风力发电机机组在我国得到了广泛的应用，但由于风力发电机机组通常处于野外，环境条件恶劣，容易出现故障，需定期对风力发电机进行检修，以保证风力发电机的可靠运作。但风力发电机地处偏远，人工巡检不仅存在安全性差、工作量大、效率低等问题，而且受观测方式影响，不能全面排查问题。
3.传统技术中通常借助望远镜、地面高倍相机、吊篮等设备使用人工手动进行风力发电机叶片巡检。望远镜观察，一次只能观察叶片的下表面；另外人员巡检有视线盲区，再加上叶片表面油渍，污垢，积沙尘等遮盖，从地面用望远镜很难发现。另外地面观察容易形成误诊，比如叶片磨蚀形成麻面后吸附的静电灰尘，往往会被误认为是漏油产出的积灰现象。吊篮高空作业可以准确判断叶片表面情况，但是吊篮巡检需要时间久，对环境条件要求也比较苛刻，必须使得叶片垂直向下，一次只能巡检一片叶片。且吊篮高空作业对天气环境等敏感，大风、下雨等都不能登高作业。而通过无人机进行自动巡检，能够很好地的代替人工进行检测。
4.然而现有技术中的自动巡检往往是通过提前规划巡检路径来实现，但由于风力发电机停机检修状态不一致，需对风力发电机进行重新建模，导致提前巡检航线的方案难以适应实际场景，也就是说，现有基于无人机测量风力发电机的巡检航线规划，存在精度不高的问题。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种风力发电机的无人机巡检航线生成方法、装置及设备，用于考虑风力发电机的桨叶、机舱、轮毂等结构参数还有最小拍摄距离、穿梭风力发电机正反面过程等因素，精确地规划无人机的风力发电机巡检航线，从而可以为风力发电机的无人机巡检场景提供精确的决策支持。
6.第一方面，本技术提供了一种风力发电机的无人机巡检航线生成方法，方法包括：计算无人机巡检过程中距离风力发电机桨叶的最小距离；计算风力发电机轮毂坐标，其中：，为风力发电机第个桨叶点坐标；
计算风力发电机机舱偏航矢量，其中：，为风力发电机机舱中心点坐标；基于最小距离、风力发电机轮毂坐标、风力发电机机舱偏航矢量，计算风力发电机巡检航线，风力发电机巡检航线由正面巡检航线点与背面巡检航线点按顺序连接。
7.第二方面，本技术提供了一种风力发电机的无人机巡检航线生成装置，装置包括：第一计算单元，用于计算无人机巡检过程中距离风力发电机桨叶的最小距离；第二计算单元，用于计算风力发电机轮毂坐标，其中：，为风力发电机第个桨叶点坐标；第三计算单元，用于计算风力发电机机舱偏航矢量，其中：，为风力发电机机舱中心点坐标；第四计算单元，用于基于最小距离、风力发电机轮毂坐标、风力发电机机舱偏航矢量，计算风力发电机巡检航线，风力发电机巡检航线由正面巡检航线点与背面巡检航线点按顺序连接。
8.第三方面，本技术提供了一种风力发电机的无人机巡检航线生成设备，包括处理器和存储器，存储器中存储有计算机程序，处理器调用存储器中的计算机程序时执行本技术第一方面或者本技术第一方面任一种可能的实现方式提供的方法。
9.第四方面，本技术提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有多条指令，指令适于处理器进行加载，以执行本技术第一方面或者本技术第一方面任一种可能的实现方式提供的方法。
10.从以上内容可得出，本技术具有以下的有益效果：在风力发电机的无人机巡检场景中，本技术一方面计算无人机巡检过程中距离风力发电机桨叶的最小距离，另一方面计算风力发电机轮毂坐标，再基于该风力发电机轮毂坐标计算风力发电机机舱偏航矢量，再结合这些参数计算风力发电机巡检航线，以此在该航线规划过程中，考虑风力发电机的桨叶、机舱、轮毂等结构参数还有最小拍摄距离、穿梭风力发电机正反面过程等因素，精确地规划无人机的风力发电机巡检航线，从而可以为风力发电机的无人机巡检场景提供精确的决策支持。
附图说明
11.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
12.图1为本技术风力发电机的无人机巡检航线生成方法的一种流程示意图；图2为本技术风力发电机的一种结构示意图；图3为本技术无人机拍摄风力发电机的一种场景示意图；图4为本技术风力发电机机舱偏航矢量及正反面定义的一种场景示意图；图5为本技术无人机巡检航线的一种俯视示意图；图6为本技术无人机巡检航线的一种正视示意图；图7为本技术无人机巡检航线的一种侧视示意图；图8为本技术无人机巡检航线的一种场景示意图；图9为本技术无人机巡检航线采样点的一种场景示意图；图10为本技术中继航线点的一种场景示意图；图11为本技术中继航线的一种俯视示意图；图12为本技术中继航线的一种正视示意图；图13为本技术中继航线的一种俯视示意图侧视示意图；图14为本技术中继航线的一种场景示意图；图15为本技术中继航线的又一种场景示意图；图16为申请胶囊体碰撞检测方式的一种场景示意图；图17为本技术球体碰撞检测方式的一种场景示意图；图18为本技术胶囊体碰撞检测方式的一种场景示意图；图19为本技术风力发电机的无人机巡检航线生成装置的一种结构示意图；图20为本技术风力发电机的无人机巡检航线生成设备的一种结构示意图。
具体实施方式
13.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
14.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。在本技术中出现的对步骤进行的命名或者编号，并不意味着必须按照命名或者编号所指示的时间/逻辑先后顺序执行方法流程中的步骤，已经命名或者编号的流程步骤可以
根据要实现的技术目的变更执行次序，只要能达到相同或者相类似的技术效果即可。
15.本技术中所出现的模块的划分，是一种逻辑上的划分，实际应用中实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块可以结合成或集成在另一个系统中，或一些特征可以忽略，或不执行，另外，所显示的或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，模块之间的间接耦合或通信连接可以是电性或其他类似的形式，本技术中均不作限定。并且，作为分离部件说明的模块或子模块可以是也可以不是物理上的分离，可以是也可以不是物理模块，或者可以分布到多个电路模块中，可以根据实际的需要选择其中的部分或全部模块来实现本技术方案的目的。
16.在介绍本技术提供的风力发电机的无人机巡检航线生成方法之前，首先介绍本技术所涉及的背景内容。
17.在上面提及了，现有基于无人机测量风力发电机的巡检航线规划，存在精度不高的问题，为方面理解该问题，还可借助以下示出的相关影响因素进行更为深入的理解。
18.实现风力发电机巡检航线自动规划算法的核心是解决航线飞行的安全性问题，在解决安全性问题的前提下，实现自动依据风力发电机状态对航线进行调整，使用无人机对风力发电机进行巡检的过程中面临诸多问题。
19.风力发电机的无人机巡检可按照风力发电机是否停机分为停机巡检和在役巡检两种方式。其中在役巡检不要求风力发电机停机，因此风力发电机仍处于常速转动状态，即3~6圈/分钟，其弧速度为~/秒，考虑到风力发电机桨叶长度普遍在50-80米，因此其桨叶末端最低转动速度为15.7米/秒，高于市面绝大部分多旋翼无人机，且无人机在高速飞行状态下，飞控不稳定，因此在现阶段在役巡检不存在可行性。停机巡检要求风力发电机停机，但受制于桨叶制动装置稳定性，风力发电机即便在停机状态下，桨叶也存在轻微摆动现象。
20.风力发电机场选址地点需要有丰富的风能资源，年平均风速高于6米/秒，对于无人机飞行稳定性有不利影响。
21.基于上述现有方案存在的精度不能保障的问题，本技术提供的风力发电机的无人机巡检航线生成方法、装置以及计算机可读存储介质，可应用于风力发电机的无人机巡检航线生成设备，用于考虑风力发电机的桨叶、机舱、轮毂等结构参数还有最小拍摄距离、穿梭风力发电机正反面过程等因素，精确地规划无人机的风力发电机巡检航线，从而可以为风力发电机的无人机巡检场景提供精确的决策支持。
22.本技术提及的风力发电机的无人机巡检航线生成方法，其执行主体可以为风力发电机的无人机巡检航线生成装置，或者集成了该风力发电机的无人机巡检航线生成装置的服务器、物理主机或者用户设备（user equipment，ue）等不同类型的处理设备。其中，风力发电机的无人机巡检航线生成装置可以采用硬件或者软件的方式实现，ue具体可以为智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑或者个人数字助理（personal digital assistant，pda）等终端设备，风力发电机的无人机巡检航线生成设备可以通过设备集群的方式设置。
23.作为一个实例，风力发电机的无人机巡检航线生成设备，具体可以为与无人机控制方面相关的设备，例如无人机控制系统或者无人机控制器。
24.下面，开始介绍本技术提供的风力发电机的无人机巡检航线生成方法，其中，对于以下无人机巡检航线生成过程中涉及的各参数进行了汇总，以方便查阅，具体如下表1所
示：表1-无人机巡检航线生成可涉及参数参阅图1，图1示出了本技术风力发电机的无人机巡检航线生成方法的一种流程示意图，本技术提供的风力发电机的无人机巡检航线生成方法，具体可包括如下步骤s101至步骤s104：步骤s101，计算无人机巡检过程中距离风力发电机桨叶的最小距离；可以理解，本技术在处理无人机巡检航线时，考虑到无人机的最小拍摄距离，即此处的无人机巡检过程中距离风力发电机桨叶的最小距离。
25.对于风力发电机，参阅图2示出的本技术风力发电机的一种结构示意图，风力发电机主要可以包括杆塔、机舱、桨叶、叶尖还有轮毂等主要部件。
26.作为一种适于实用的实现方式，继续结合图3示出的本技术无人机拍摄风力发电机的一种场景示意图，本技术认为，当无人机与风力发电机桨叶的距离最小时，仍能对风力发电机桨叶进行完整成像，即无论相机横向拍摄角度()、纵向拍摄角度()或沿对角线方向拍摄角度()时，相机可视域均能够覆盖完整桨叶宽度，因此对于无人机巡检过程中距离风力发电机桨叶的距离应满足：
，由此可以推得无人机巡检过程中距离风力发电机桨叶的最小距离有：，为风力发电机桨叶宽度，为相机dfov角度，为相机横向拍摄角度，为相机纵向拍摄角度。
27.从此处内容可以看到，本技术基于风力发电机的固定参数（风力发电机桨叶宽度）还有无人机的固定参数（为相机dfov角度、为相机横向拍摄角度、为相机纵向拍摄角度），还配置了一套具体的量化、计算方案，由此可以获得精确、有效的无人机巡检过程中距离风力发电机桨叶的最小距离。
28.步骤s102，计算风力发电机轮毂坐标，其中：，为风力发电机第个桨叶点坐标；继续的，本技术在处理无人机巡检航线时，还考虑到风力发电机的桨叶、机舱、轮毂等结构参数。
29.从此处内容可以看到，此处为风力发电机轮毂坐标提供了一套精确、具体的落地量化方案。
30.步骤s103，计算风力发电机机舱偏航矢量，其中：，为风力发电机机舱中心点坐标；而在获得了风力发电机轮毂坐标后，则可在该风力发电机轮毂坐标的基
础上，获取风力发电机机舱偏航矢量。
31.具体的，结合图4示出的本技术风力发电机机舱偏航矢量及正反面定义的一种场景示意图，本技术依据风力发电机机舱偏航矢量所指方向定义风力发电机的正面(positive)与背面(negative)，其中，有一条由风力发电机机舱中心点指向坐标系中任意一点的矢量，若矢量与风力发电机机舱偏航矢量所成夹角小于90度，则表明该点位于风力发电机正面；若矢量与机舱偏航矢量所成夹角大于90度，则表明该点位于风力发电机背面，而判断点位于风力发电机正/背面的方式可表示为：。
32.步骤s104，基于最小距离、风力发电机轮毂坐标、风力发电机机舱偏航矢量，计算风力发电机巡检航线，风力发电机巡检航线由正面巡检航线点与背面巡检航线点按顺序连接。
33.此时，在通过前面的处理，处理了风力发电机的桨叶、机舱、轮毂等结构参数还有最小拍摄距离、穿梭风力发电机正反面过程等因素所涉及的参数后，则可进行无人机巡检航线的具体处理。
34.具体的，在又一种适于实用的实现方式，结合图5、6、7分别示出的本技术无人机巡检航线的一种俯视示意图、正视示意图、侧视示意图，本技术无人机巡检航线由正面巡检航线与背面巡检航线构成，以正面巡检航线为例，将正面巡检航线起始点定义为点，通过风力发电机机舱中心点向风力发电机机舱偏航矢量方向偏移长度得出，即正面巡检航线起始点有：。
35.无人机巡检过程中沿风力发电机桨叶方向进行移动，风力发电机桨叶矢量记为，由风力发电机轮毂指向风力发电机第个桨叶叶尖点，通过将正面巡检航线起始点沿风力发电机桨叶矢量方向偏移长度，获取正面巡检航线点，即正面巡检航线点有：
，为第个正面巡检航线点，为正面巡检航线起始点，为风力发电机桨叶长度，为风力发电机机舱中心点坐标向机舱偏航矢量方向偏移长度。
36.同理，对于风力发电机背面巡检航线起始点与背面巡检航线点有：，，为第个背面巡检航线点，为背面巡检航线起始点，为风力发电机机舱中心点坐标向机舱偏航矢量反方向偏移长度，。
37.通过将风力发电机正面巡检航线点与背面巡检航线点按顺序连接，获取最终风力发电机巡检航线，具体的，风力发电机巡检航线点顺序如图8示出的本技术无人机巡检航线的一种场景示意图所示。
38.其中，需要注意到，在上面的巡检航线结构设计中，本技术充分考虑了风力发电机停机时桨叶摆动、风力发电场风力不稳定、无人机飞控不稳定等安全性问题，在巡检航线结构上预留充足的余量空间。
39.从图1所示实施例可看出，在风力发电机的无人机巡检场景中，本技术一方面计算无人机巡检过程中距离风力发电机桨叶的最小距离，另一方面计算风力发电机轮毂坐标，再基于该风力发电机轮毂坐标计算风力发电机机舱偏航矢量，再结合这些参数计算风力发电机巡检航线，以此在该航线规划过程中，考虑风力发电机的桨叶、机舱、轮毂等结构参数还有最小拍摄距离、穿梭风力发电机正反面过程等因素，精确地规划无人机的风力发电机巡检航线，从而可以为风力发电机的无人机巡检场景提供精确的决策支持。
40.继续对上述图1所示实施例的各个步骤及其在实际应用中可能的实现方式进行详细阐述。
41.作为又一种适于实用的实现方式，为提高无人机在巡检过程中对风力发电机的拍照次数，增强巡检精细化程度，本技术在具体应用中，还可在巡检航线中通过密集设定采样点的方式来实现该效果，对应的，方法还可以包括以下内容：对于风力发电机巡检航线，在正面巡检航线点与第个正面巡检航线点之间设定个采样点，其中第个采样点使用表示：
。
42.结合图9示出的本技术无人机巡检航线采样点的一种场景示意图，可以明白，本技术此处实施例为密集采样点的配置处理提供了一套具体的落地量化方案。
43.此外，对于无人机巡检航线，其巡检过程中还可要求相机云台朝向风力发电机方向，以便对风力发电机进行拍照等操作，当无人机飞行至任一正面巡检航线点时，将无人机相机云台朝向矢量设定为；当无人机飞行至任一背面巡检航线点时，将无人机相机云台朝向矢量设定为。
44.如此，方法还可以包括：设置当无人机飞行至任一正面巡检航线采样点时，将无人机相机云台朝向矢量设定为；设置当无人机飞行至任一背面巡检航线采样点时，将无人机相机云台朝向矢量设定为。
45.进一步的，在上述无人机巡检航线的应用过程中，作为又一种适于实用的实现方式，本技术还可以视具体情况引入中继航线的处理来辅助更好地完成无人机的巡检飞行任务，以此解决无人机飞行过程中初始与终止航线的自动规划问题，实现从飞行引导到风力发电机巡检的全流程自动飞行。
46.具体的，本技术认为，当无人机初始位置和巡检航线起始点位置不重合时，使用对应的风力发电机中继航线将无人机引导飞行至巡检航线起始点，或者，当无人机任务终止位置和巡检航线终止点位置不重合时，使用对应的风力发电机中继航线将无人机引导飞行至任务终止位置，而风力发电机中继航线处理具体可以包括以下内容：其中，对于以下中继航线生成过程中涉及的各参数进行了汇总，以方便查阅，具体如下表2所示：表2-中继航线生成可涉及参数1.计算当前风力发电机机舱偏航矢量；
其中，本技术依据风力发电机机舱偏航矢量所指方向定义风力发电机的正面(positive)与背面(negative)，其中，有一条由风力发电机机舱中心点指向坐标系中任意一点的矢量，若矢量与风力发电机机舱偏航矢量所成夹角小于90度，则表明该点位于风力发电机正面；若矢量与机舱偏航矢量所成夹角大于90度，则表明该点位于风力发电机背面，而判断点位于风力发电机正/背面的方式可表示为：。
47.2.确认中继航线起始点与中继航线终止点是否位于风力发电机的同一侧；具体的，可以通过下式实现此处的确认处理：。
48.3.1.当中继航线起始点与中继航线终止点位于风力发电机的同一侧时，可以确定风力发电机中继航线中无人机以中继航线起始点直飞中继航线终止点的方式飞行；其中，中继航线点依次为：。
49.3.2.当中继航线起始点与中继航线终止点位于风力发电机的不同侧时，本技术认为无人机由起始点直飞终止点的方式存在安全隐患，需使用中继航线点关联起始点与终止点，中继航线点由风力发电机桨叶叶尖点计算得出，具体的，结合图10示出的本技术中继航线点的一种场景示意图，可以通过风力发电机桨叶叶尖点与，确定中继航线点，其中：；获取各中继航线点之后，计算各中继航线点与中继航线起始点的距离，并选取距离最小的中继点作为最佳中继点，其中：
；通过沿风力发电机机舱偏航矢量方向移动偏移长度的距离，获得最佳中继点在风力发电机的正面镜像点和背面镜像点，其中：；通过将中继航线起始点、最佳中继点和中继航线终止点按顺序串联，获得中继航线。
50.具体的，对于以上内容，还可结合图11、12、13分别示出的本技术中继航线的一种俯视示意图、正视示意图、侧视示意图进行理解。
51.其中，当中继航线起始点位于风力发电机的正面时，航线顺序依次为中继航线起始点、正面镜像点、面镜像点和中继航线终止点，如图14示出的本技术中继航线的一种场景示意图所示。
52.当当中继航线起始点位于风力发电机的背面时，航线顺序依次为中继航线起始点、背面镜像点、正面镜像点和中继航线终止点，如图15示出的本技术中继航线的又一种场景示意图所示。
53.此外，本技术还可涉及到安全检查检测，以便在按照航线飞行前确保安全，完善安全性检查的环节。
54.其中，对于以下安全性检测涉及的各参数进行了汇总，以方便查阅，具体如下表3所示：表3-安全性检测可涉及参数
作为又一种适于实用的实现方式，安全性检测的内容具体可以包括使用胶囊体碰撞检测方式检查航线相对于第片桨叶的安全性，其中：将第片桨叶两端端点分别视为与，将第片桨叶视为线段，航线两端端点分别为与，将航线视为线段，计算线段与线段间的空间最短距离，并与风力发电机桨叶安全距离进行对比，以检查航线相对于第片桨叶的安全性。
55.具体的，结合图16示出的本技术胶囊体碰撞检测方式的一种场景示意图，可以将连接线段与的最短线段的两端端点分别记为与，并通过下式判断该线段的长度是否小于风力发电机桨叶安全距离：对于该最短线段的两端端点与，可通过下式计算得出：
。
56.作为又一种适于实用的实现方式，安全性检测的内容具体可以包括使用球体碰撞检测方式检查航线相对于风力发电机机舱的安全性，其中：将风力发电机机舱视为以机舱中心点为球心、半径为的球体，航线两端端点分别为与，将航线视为线段，计算机舱中心点与线段间的空间最短距离，并与风力发电机桨叶安全距离进行对比，以检查航线相对于风力发电机机舱的安全性。
57.具体的，结合图17示出的本技术球体碰撞检测方式的一种场景示意图，将连接机舱中心点与的最短线段的两端端点分别记为与，并通过下式判断该线段的长度是否小于风力发电机桨叶安全距离：。
58.对于最短线段的一端端点，可通过下式计算得出：。
59.作为又一种适于实用的实现方式，安全性检测的内容具体可以包括使用圆柱体碰撞检测方式检查航线相对于风力发电机杆塔的安全性，其中：将风力发电机杆塔视为以杆塔底部中心点为底部圆心、杆塔顶端中心点为顶部圆心、半径为的高度方向延伸的圆柱体，轴线为，航线两端端点分别为与，将航线视为线段，计算圆柱体中轴线与线段间的空间最短距离，并与风力发电机桨叶安全距离进行对比，以检查航线相对于风力发电机杆塔的安全性。
60.具体的，结合图18示出的本技术胶囊体碰撞检测方式的一种场景示意图，将连接
中轴线与线段的最短线段的两端端点分别记为与，并通过下式判断该线段的长度是否小于风力发电机杆塔安全距离：。
61.对于该最短线段的两端端点与，可通过下式计算得出：可以理解，上述三个上面的安全性检测处理，可以理解为本技术所提出的一套基于碰撞检测的风力发电机航线安全性检查机制，针对生成的风力发电机巡检航线/中继航线进行胶囊体、球体与圆柱体碰撞检查，以此严格把控航线的安全性，降低无人机飞行过程中的安全隐患。
62.以上是本技术提供风力发电机的无人机巡检航线生成方法的介绍，为便于更好的实施本技术提供的风力发电机的无人机巡检航线生成方法，本技术还从功能模块角度提供了一种风力发电机的无人机巡检航线生成装置。
63.参阅图19，图19为本技术风力发电机的无人机巡检航线生成装置的一种结构示意图，在本技术中，风力发电机的无人机巡检航线生成装置1900具体可包括如下结构：第一计算单元1901，用于计算无人机巡检过程中距离风力发电机桨叶的最小距离；第二计算单元1902，用于计算风力发电机轮毂坐标，其中：，为风力发电机第个桨叶点坐标；第三计算单元1903，用于计算风力发电机机舱偏航矢量，其中：，为风力发电机机舱中心点坐标；第四计算单元1904，用于基于最小距离、风力发电机轮毂坐标、风力发电机机舱偏航矢量，计算风力发电机巡检航线，风力发电机巡检航线由正面巡检航线点与背面巡检航线点按顺序连接。
64.在一种示例性的实现方式中，第一计算单元1901计算计算最小距离
的过程中，包括以下内容：，为风力发电机桨叶宽度，为相机dfov角度，为相机横向拍摄角度，为相机纵向拍摄角度。
65.在又一种示例性的实现方式中，第四计算单元1904计算风力发电机巡检航线的过程中，包括以下内容：，，为第个正面巡检航线点，为正面巡检航线起始点，为风力发电机桨叶长度，为风力发电机机舱中心点坐标向机舱偏航矢量方向偏移长度，，，，为第个背面巡检航线点，为背面巡检航线起始点，为风力发电机机舱中心点坐标向机舱偏航矢量反方向偏移长度，。
66.在又一种示例性的实现方式中，第四计算单元1904，还用于：对于风力发电机巡检航线，在正面巡检航线点与第个正面巡检航线点之间设定个采样点，其中第个采样点使用表示：。
67.在又一种示例性的实现方式中，第四计算单元1904，还用于：设置当无人机飞行至任一正面巡检航线采样点时，将无人机相机云台朝向矢量设定为；设置当无人机飞行至任一背面巡检航线采样点时，将无人机相机云台朝向矢量设定为。
68.在又一种示例性的实现方式中，装置还包括第五计算单元1905，用于：当无人机初始位置和巡检航线起始点位置不重合时，使用对应的风力发电机中继航线将无人机引导飞行至巡检航线起始点，或者，当无人机任务终止位置和巡检航线终止点位置不重合时，使用对应的风力发电机中继航线将无人机引导飞行至任务终止位置，风力发电机中继航线处理包括以下内容：计算当前风力发电机机舱偏航矢量；确认中继航线起始点与中继航线终止点是否位于风力发电机的同一侧；一方面，当中继航线起始点与中继航线终止点位于风力发电机的同一侧时，确定风力发电机中继航线中无人机以中继航线起始点直飞中继航线终止点的方式飞行；另一方面，当中继航线起始点与中继航线终止点位于风力发电机的不同侧时，通过风力发电机桨叶叶尖点与，确定中继航线点，其中：；获取各中继航线点之后，计算各中继航线点与中继航线起始点的距离，并选取距离最小的中继点作为最佳中继点，其中：；通过沿风力发电机机舱偏航矢量方向移动偏移长度的距离，获得最佳中继点在风力发电机的正面镜像点和背面镜像点，其中：；通过将中继航线起始点、最佳中继点和中继航线终止点按顺序串联，获得中继航线，其中，当中继航线起始点位于风力发电机的正面时，航线顺序依次为中继航线起始点、正面镜像点、面镜像点和中继航线终止点，当当中继
航线起始点位于风力发电机的背面时，航线顺序依次为中继航线起始点、背面镜像点、正面镜像点和中继航线终止点。
69.在又一种示例性的实现方式中，装置还包括第六计算单元1906，用于：在无人机飞行前还进行安全性检测，安全性检测的内容包括使用胶囊体碰撞检测方式检查航线相对于第片桨叶的安全性，其中：将第片桨叶两端端点分别视为与，将第片桨叶视为线段，航线两端端点分别为与，将航线视为线段，计算线段与线段间的空间最短距离，并与风力发电机桨叶安全距离进行对比，以检查航线相对于第片桨叶的安全性。
70.安全性检测的内容还包括使用球体碰撞检测方式检查航线相对于风力发电机机舱的安全性，其中：将风力发电机机舱视为以机舱中心点为球心、半径为的球体，航线两端端点分别为与，将航线视为线段，计算机舱中心点与线段间的空间最短距离，并与风力发电机桨叶安全距离进行对比，以检查航线相对于风力发电机机舱的安全性；安全性检测的内容还包括使用圆柱体碰撞检测方式检查航线相对于风力发电机杆塔的安全性，其中：将风力发电机杆塔视为以杆塔底部中心点为底部圆心、杆塔顶端中心点为顶部圆心、半径为的高度方向延伸的圆柱体，轴线为，航线两端端点分别为与，将航线视为线段，计算圆柱体中轴线与线段间的空间最短距离，并与风力发电机桨叶安全距离进行对比，以检查航线相对于风力发电机杆塔的安全性。
71.本技术还从硬件结构角度提供了一种风力发电机的无人机巡检航线生成设备，参阅图20，图20示出了本技术风力发电机的无人机巡检航线生成设备的一种结构示意图，具体的，本技术风力发电机的无人机巡检航线生成设备可包括处理器2001、存储器2002以及输入输出设备2003，处理器2001用于执行存储器2002中存储的计算机程序时实现如图1对应实施例中方法的各步骤；或者，处理器2001用于执行存储器2002中存储的计算机程序时实现如图19对应实施例中各单元的功能，存储器2002用于存储处理器2001执行上述图1对应实施例中方法所需的计算机程序。
72.示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器2002中，并由处理器2001执行，以完成本技术。一个或多个模块/单元
可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在计算机装置中的执行过程。
73.风力发电机的无人机巡检航线生成设备可包括，但不仅限于处理器2001、存储器2002、输入输出设备2003。本领域技术人员可以理解，示意仅仅是风力发电机的无人机巡检航线生成设备的示例，并不构成对风力发电机的无人机巡检航线生成设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如风力发电机的无人机巡检航线生成设备还可以包括网络接入设备、总线等，处理器2001、存储器2002、输入输出设备2003等通过总线相连。
74.处理器2001可以是中央处理单元（central processing unit，cpu），还可以是其他通用处理器、数字信号处理器（digital signal processor，dsp）、专用集成电路（application specific integrated circuit，asic）、现场可编程门阵列（field-programmable gate array，fpga）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，处理器是风力发电机的无人机巡检航线生成设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个设备的各个部分。
75.存储器2002可用于存储计算机程序和/或模块，处理器2001通过运行或执行存储在存储器2002内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器2002内的数据，实现计算机装置的各种功能。存储器2002可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据风力发电机的无人机巡检航线生成设备的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡（smart media card，smc），安全数字（secure digital，sd）卡，闪存卡（flash card）、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
76.处理器2001用于执行存储器2002中存储的计算机程序时，具体可实现以下功能：计算无人机巡检过程中距离风力发电机桨叶的最小距离；计算风力发电机轮毂坐标，其中：，为风力发电机第个桨叶点坐标；计算风力发电机机舱偏航矢量，其中：，为风力发电机机舱中心点坐标；基于最小距离、风力发电机轮毂坐标、风力发电机机舱偏航矢量，计算风力发电机巡检航线，风力发电机巡检航线由正面巡检航线点与背面巡检航线点按顺序连接。
77.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的风力
发电机的无人机巡检航线生成装置、设备及其相应单元的具体工作过程，可以参考如图1对应实施例中风力发电机的无人机巡检航线生成方法的说明，具体在此不再赘述。
78.本领域普通技术人员可以理解，上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤可以通过指令来完成，或通过指令控制相关的硬件来完成，该指令可以存储于一计算机可读存储介质中，并由处理器进行加载和执行。
79.为此，本技术提供一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，该指令能够被处理器进行加载，以执行本技术如图1对应实施例中风力发电机的无人机巡检航线生成方法的步骤，具体操作可参考如图1对应实施例中风力发电机的无人机巡检航线生成方法的说明，在此不再赘述。
80.其中，该计算机可读存储介质可以包括：只读存储器（read only memory，rom）、随机存取记忆体（random access memory，ram）、磁盘或光盘等。
81.由于该计算机可读存储介质中所存储的指令，可以执行本技术如图1对应实施例中风力发电机的无人机巡检航线生成方法的步骤，因此，可以实现本技术如图1对应实施例中风力发电机的无人机巡检航线生成方法所能实现的有益效果，详见前面的说明，在此不再赘述。
82.以上对本技术提供的风力发电机的无人机巡检航线生成方法、装置、设备以及计算机可读存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。