本发明涉及无人机技术领域，具体来说，是一种利用无人机检查民用飞机的巡检系统平台。
背景技术：
民用飞机每一次飞行前，维护人员或机组必须绕机一圈对飞机进行作全面检查。检查飞机结构无碰撞损伤、无明显燃油、滑油或液压油渗漏、电插头及导线完好等。
目前，绕机检查主要采用人工目视检查方式，这种方法不但工作量大、耗时多,而且效率低下。为了提升维护人员或机组对飞机起飞前的安全检查效率，研究了一种智能检测设备，可对飞机起飞前及着陆后进行常规绕机表面扫描，并且能够进行蒙皮下缺陷检测，快速精准找出缺陷位置，为飞机维护维修提升了先进的智能技术支持保障。
无人机技术的发展为绕机巡检提供了新的移动平台。通过对飞行姿态控制系统硬件平台和多传感器软硬件集成研究，利用无人机搭载高清相机和红外热成像仪、紫外成像仪、对线路进行拍摄,并通过人工分析视频和照片,甄别出主要的缺陷和隐患。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种基于无人机的客机智能维护巡检系统平台，简而言之，能够自动进行绕机巡检，显著提升巡检效率，并能够保持巡检的精确度和快捷性。
本发明的目的是这样实现的：一种基于无人机的客机智能维护巡检系统平台，包括无人机本体、遥控器以及作为控制终端的地面站；
所述无人机本体的机身上搭载有如下部分：
双目视觉系统，以获取环境信息、障碍物信息；
飞行控制系统，接受双目视觉系统的数据以规划飞行路径，并与遥控器、地面站通讯连接；
传感器模组；以及
至少与地面站通信连接的红外热像仪，以获取客机外观以及重要设备的发热状况；
其中，上述传感器模组包括惯性测量单元、磁罗盘、gps模块、气压计，所述惯性测量单元、磁罗盘、gps模块、气压计均与飞行控制系统连接并向飞行控制系统传输数据。
进一步地，所述飞行控制系统包括数据融合模块和飞行控制器，所述双目视觉系统、传感器模组均与数据融合模块的输入端连接，所述数据融合模块的输出端与飞行控制器连接。
进一步地，所述双目视觉系统包括机载摄像头和视觉采集处理单元，所述视觉采集处理单元与机载摄像头连接，并用于处理机载摄像头所获取的环境信息、障碍物信息，所述机载摄像头、视觉采集处理单元通过can总线与数据融合模块的输入端通讯连接，且将环境信息、障碍物信息输入到数据融合模块。
进一步地，所述惯性测量单元、磁罗盘、gps模块、气压计均通过can总线与数据融合模块连接，且将飞行信息输入到数据融合模块。
进一步地，所述机载摄像头的位置靠近红外热像仪。
进一步地，所述飞行控制器与遥控器、地面站通讯连接。
本发明的有益效果在于：
1)对客机起飞前及着陆后进行自动化绕机巡检，无需人工巡检，节省大量的时间，能够提升绕机巡检的效率，并且能够进行蒙皮的缺陷检测，快速精准找出缺陷位置，为客机维护维修提升了先进的智能技术支持保障，并能够保持巡检的精确度和快捷性；
2)由于设置了双目视觉系统，两台机载摄像头用于获取视觉信息，视觉采集处理单元处理视觉数据建立三维飞行环境信息，机载摄像头对巡视过程录像，对关键设备拍照，以便后续调阅、分析诊断飞机蒙皮表面状况，采集后可结合智能图像识别技术自动发现机身蒙皮缺陷，而且两台机载摄像头能够获取障碍信息，以重新规划飞行路径，以便于无人机能够及时地绕开障碍飞行；
3)由于设置了飞行控制系统，能够接收来自于双目视觉系统的视觉信息，也能够接收传感器模组的飞行状态数据，通过数据融合处理生成飞行控制指令，用于控制无人机的飞行路径，以便于绕开障碍物或检查；
4)由于设置了红外热像仪，能够快速获取金属蒙皮、接口处以及绝缘子等设备的发热状况。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明中的控制关系简图。
图中，1舵机组，2传感器模组，201惯性测量单元，202磁罗盘，203gps模块，204气压计，3飞行控制系统，301数据融合模块，302飞行控制器，4机身，5双目视觉系统，501机载摄像头，502视觉采集处理单元，6红外热像仪，7can总线，8遥控器，9地面站。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
结合图1-2所示，一种基于无人机的客机智能维护巡检系统平台，包括无人机本体、遥控器8以及作为控制终端的地面站9。
上述无人机本体的机身4上搭载有如下部分：
双目视觉系统5，以获取环境信息、障碍物信息；
飞行控制系统3，接受双目视觉系统5的数据以规划飞行路径，并与遥控器8、地面站9通讯连接；
传感器模组2；以及
至少与地面站9通信连接的红外热像仪6，以获取客机外观以及重要设备的发热状况。
其中，上述传感器模组2包括惯性测量单元201、磁罗盘202、gps模块203、气压计204，惯性测量单元201、磁罗盘202、gps模块203、气压计204均与飞行控制系统3连接并向飞行控制系统3传输数据；惯性测量单元201、磁罗盘202、gps模块203、气压计204均通过can总线7与数据融合模块301连接，且将飞行信息输入到数据融合模块301。
上述红外热像仪6能够快速获取金属蒙皮、接口处以及绝缘子等设备的发热状况，使得对客机的安全性检查更加精确、快捷。
上述飞行控制系统3包括数据融合模块301和飞行控制器302，双目视觉系统5、传感器模组2均与数据融合模块301的输入端连接，数据融合模块301的输出端与飞行控制器302连接；飞行控制器302与遥控器8、地面站9通讯连接。上述无人机本体的舵机组1受飞行控制器302控制，以控制无人机的飞行路径。
上述双目视觉系统5包括机载摄像头501和视觉采集处理单元502，视觉采集处理单元502与机载摄像头501连接，并用于处理机载摄像头501所获取的环境信息、障碍物信息，机载摄像头501、视觉采集处理单元502通过can总线7与数据融合模块301的输入端通讯连接，且将环境信息、障碍物信息输入到数据融合模块301。
为了便于安装或增加检测的便利性，上述机载摄像头501的位置靠近红外热像仪6。
在巡检时，两台机载摄像头501用于获取视觉信息，视觉采集处理单元502处理视觉数据建立三维飞行环境信息，机载摄像头501对巡视过程录像，对关键设备拍照，以便后续调阅、分析诊断飞机蒙皮表面状况，采集后可结合智能图像识别技术自动发现机身蒙皮缺陷，而且两台机载摄像头501能够获取障碍信息，障碍信息通过数据融合模块301处理后输出到飞行控制器302，以重新规划飞行路径，以便于无人机能够及时地绕开障碍飞行。全程可通过遥控器8对无人机的飞行控制器302进行控制，从而调控、获知无人机的飞行路径，地面站9可及时获知巡检数据以及飞行信息。
无人机到达关键设备地点后，开启自动识别模式，通过机载摄像头501对线路设备进行扫描，通过双目视觉系统5与传感器模组2建立设备三维图像，同时把扫描图像和特征库内的设备进行对比，确认待检测设备的精确位置；红外热像仪6开启完成全方位的状态收集工作。
利用双目视觉系统5进行视觉感知，同时通过惯性测量单元201获取惯导数据，通过磁罗盘202获取航向角信息，通过gps模块203获取飞行位置、速度、航向及高度数据，通过气压计204获取无人机高度数据，并在飞行控制系统3中利用数据融合模块301将各传感器数据与视觉感知数据作融合处理，以便向无人机发送飞行路径控制指令和路径规划指令，以对障碍物进行规避。
以上是本发明的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本发明总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本发明要求保护范围之内。
技术特征：
1.一种基于无人机的客机智能维护巡检系统平台，其特征在于，包括无人机本体、遥控器(8)以及作为控制终端的地面站(9)；
所述无人机本体的机身(4)上搭载有如下部分：
双目视觉系统(5)，以获取环境信息、障碍物信息；
飞行控制系统(3)，接受双目视觉系统(5)的数据以规划飞行路径，并与遥控器(8)、地面站(9)通讯连接；
传感器模组(2)；以及
至少与地面站(9)通信连接的红外热像仪(6)，以获取客机外观以及重要设备的发热状况；
其中，上述传感器模组(2)包括惯性测量单元(201)、磁罗盘(202)、gps模块(203)、气压计(204)，所述惯性测量单元(201)、磁罗盘(202)、gps模块(203)、气压计(204)均与飞行控制系统(3)连接并向飞行控制系统(3)传输数据。
2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的客机智能维护巡检系统平台，其特征在于：所述飞行控制系统(3)包括数据融合模块(301)和飞行控制器(302)，所述双目视觉系统(5)、传感器模组(2)均与数据融合模块(301)的输入端连接，所述数据融合模块(301)的输出端与飞行控制器(302)连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于无人机的客机智能维护巡检系统平台，其特征在于：所述双目视觉系统(5)包括机载摄像头(501)和视觉采集处理单元(502)，所述视觉采集处理单元(502)与机载摄像头(501)连接，并用于处理机载摄像头(501)所获取的环境信息、障碍物信息，所述机载摄像头(501)、视觉采集处理单元(502)通过can总线(7)与数据融合模块(301)的输入端通讯连接，且将环境信息、障碍物信息输入到数据融合模块(301)。
4.根据权利要求2所述的一种基于无人机的客机智能维护巡检系统平台，其特征在于：所述惯性测量单元(201)、磁罗盘(202)、gps模块(203)、气压计(204)均通过can总线(7)与数据融合模块(301)连接，且将飞行信息输入到数据融合模块(301)。
5.根据权利要求3所述的一种基于无人机的客机智能维护巡检系统平台，其特征在于：所述机载摄像头(501)的位置靠近红外热像仪(6)。
6.根据权利要求2所述的一种基于无人机的客机智能维护巡检系统平台，其特征在于：所述飞行控制器(302)与遥控器(8)、地面站(9)通讯连接。
技术总结
本发明涉及无人机技术领域的一种基于无人机的客机智能维护巡检系统平台，包括无人机本体、遥控器以及作为控制终端的地面站；无人机本体的机身上搭载有如下部分：双目视觉系统，以获取环境信息、障碍物信息；飞行控制系统，接受双目视觉系统的数据以规划飞行路径，并与遥控器、地面站通讯连接；传感器模组；以及至少与地面站通信连接的红外热像仪，以获取客机外观以及重要设备的发热状况；其中，上述传感器模组包括惯性测量单元、磁罗盘、GPS模块、气压计。简而言之，能够自动进行绕机巡检，显著提升巡检效率，并能够保持巡检的精确度和快捷性。
技术研发人员：冯旺;陈浩;徐恩松
受保护的技术使用者：上海工程技术大学
技术研发日：.10.28
技术公布日：.01.10
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