專利名稱：用于為風(fēng)輪機(jī)確定地點(diǎn)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于為風(fēng)輪機(jī)確定最佳地點(diǎn)的方法。
背景技術(shù)：
已知使用所謂的“數(shù)字表面模型，DSM”為風(fēng)輪機(jī)確定最佳地點(diǎn)?！皵?shù)字表面模型，DSM”包括所謂的“數(shù)字地形模型，DTM”和/或所謂的“數(shù)字高程模型(digital elevation model), DEM”。DSM包括存儲(chǔ)的地球表面的地形高程數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)用于創(chuàng)建地球表面的數(shù)字模型。DSM用于土地利用研究，且甚至用于洪水建模、排水建模或者用于地質(zhì)學(xué)目的。 例如，DSM基于衛(wèi)星數(shù)據(jù)。它甚至可基于LIDAR(“光探測(cè)和測(cè)距(Light DetectionAnd Ranging)”，LIDAR)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。在衛(wèi)星和地球之間或者在LIDAR系統(tǒng)和地球之間總是存在大的距離。因此，用于DSM的收集的2D圖像或3D圖像的分辨率非常粗略。另外，衛(wèi)星的圖像可能比需要的圖像陳舊，因此模型數(shù)據(jù)不包含新的關(guān)鍵特征，像是建筑物、樹(shù)木等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種改進(jìn)的用于最佳風(fēng)輪機(jī)地點(diǎn)的確定的方法。這個(gè)目的由權(quán)利要求I的特征實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選的配置是從屬權(quán)利要求的目的。根據(jù)發(fā)明的方法，沿著預(yù)定飛行路徑引導(dǎo)所謂的“無(wú)人駕駛飛行器，UAV”。按照這樣的方法選擇飛行路徑，即由UAV收集潛在風(fēng)輪機(jī)地點(diǎn)的周圍環(huán)境的高分辨率圖像(像是照片或地圖)。這些圖像用于獲得潛在風(fēng)輪機(jī)地點(diǎn)的周圍環(huán)境的實(shí)際“數(shù)字表面模型，DSM”?？紤]到那里的風(fēng)參數(shù)，且甚至考慮到那里的其它環(huán)境參數(shù)，基于實(shí)際數(shù)字表面模型評(píng)估潛在風(fēng)輪機(jī)地點(diǎn)。如果潛在風(fēng)輪機(jī)地點(diǎn)滿足預(yù)定準(zhǔn)則，則以后在這個(gè)地點(diǎn)架設(shè)風(fēng)輪機(jī)。優(yōu)選地，UAV攜帶光學(xué)照相機(jī)系統(tǒng)的至少一些部件或者整個(gè)光學(xué)照相機(jī)系統(tǒng)?；蛘邇?yōu)選地，UAV攜帶LIDAR系統(tǒng)的至少一些部件或者整個(gè)LIDAR系統(tǒng)。以上提及的該部件或系統(tǒng)很小、便宜并且它們甚至重量非常輕。因此，它們非常適合用在UAV上。優(yōu)選地，由UAV收集的圖像與GPS數(shù)據(jù)組合。在UAV沿所述預(yù)定飛行路徑行進(jìn)的同時(shí)，收集GPS數(shù)據(jù)。因此，每個(gè)圖像與它的專用GPS位置匹配以允許并且能夠?qū)崿F(xiàn)精確DSM的創(chuàng)建。優(yōu)選地，附加的傳感器或測(cè)量裝置用于為DSM提供附加的數(shù)據(jù)。它們優(yōu)選地也位于UAV上。優(yōu)選地，收集并轉(zhuǎn)換陀螺儀或加速度計(jì)的數(shù)據(jù)以提高獲得的2D地圖的質(zhì)量或者提高獲得的3D地圖的質(zhì)量。優(yōu)選地，所謂的“計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)，CFD”軟件用于為風(fēng)輪機(jī)確定最佳地點(diǎn)。優(yōu)選地，經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)上載UAV的收集的數(shù)據(jù)以用于其他后處理步驟。利用發(fā)明的方法，可以非?？焖俨⑶冶阋说夭蹲叫枰臄?shù)據(jù)。能夠在任何時(shí)間并且在不需要昂貴部件(像是衛(wèi)星)的情況下收集數(shù)據(jù)。另外，UAV操作簡(jiǎn)單并且它的尺寸非常小。因此，不需要昂貴的地面人員并且不需要特定運(yùn)輸。另一優(yōu)點(diǎn)在于與由衛(wèi)星收集的可用數(shù)據(jù)相比，使用的數(shù)據(jù)模型非常實(shí)際。


通過(guò)附圖的幫助更詳細(xì)地顯示本發(fā)明。附圖顯示優(yōu)選的配置并且不限制本發(fā)明的范圍。它們甚至不限制權(quán)利要求的范圍。圖I顯示本發(fā)明的方法的原理思想。圖2顯示本發(fā)明的方法作為流程圖，以及 圖3顯示將要用于本發(fā)明的方法的不同UAV0
具體實(shí)施例方式圖I顯示本發(fā)明的方法的原理思想。根據(jù)本發(fā)明的方法，沿著預(yù)定飛行路徑FP引導(dǎo)無(wú)人駕駛飛行器UAV0按照這樣的方法選擇飛行路徑FP，即由無(wú)人駕駛飛行器UAV收集潛在風(fēng)輪機(jī)地點(diǎn)PWTS的周圍環(huán)境SUR的高分辨率圖像MG1-MG9。圖像MGHMG9用于獲得潛在風(fēng)輪機(jī)地點(diǎn)PWTS的周圍環(huán)境SUR的實(shí)際數(shù)字表面模型DSM?？紤]到那里的風(fēng)參數(shù)，基于實(shí)際數(shù)字表面模型DSM評(píng)估潛在風(fēng)輪機(jī)地點(diǎn)PWTS。優(yōu)選地，另外考慮到那里的其它環(huán)境參數(shù)(像是一年的溫度分布圖、可能地點(diǎn)-特定冰荷載、地點(diǎn)特定風(fēng)荷載、地點(diǎn)特定空氣濕度、地點(diǎn)特定空氣中含鹽量等)，基于實(shí)際數(shù)字表面模型DSM評(píng)估潛在風(fēng)輪機(jī)地點(diǎn)PWTS。如果潛在風(fēng)輪機(jī)地點(diǎn)PWTS滿足預(yù)定準(zhǔn)則，則以后在那里架設(shè)風(fēng)輪機(jī)。圖2顯示本發(fā)明的方法作為流程圖。還參照?qǐng)DI。在第一步驟SI中，考慮到潛在風(fēng)輪機(jī)地點(diǎn)PWTS的周圍環(huán)境SUR定義飛行路徑FP。按照這樣的方法選擇飛行路徑FP，即由無(wú)人駕駛飛行器UAV收集潛在風(fēng)輪機(jī)地點(diǎn)PWTS的周圍環(huán)境SUR的高分辨率圖像MG1-MG9。在第二步驟S2中，沿著飛行路徑FP引導(dǎo)無(wú)人駕駛飛行器UAV，并且由無(wú)人駕駛飛行器UAV收集多個(gè)圖像MG1-MG9。在第三步驟S3中，處理收集的圖像MGHMG9以獲得潛在風(fēng)輪機(jī)地點(diǎn)PWTS的周圍環(huán)境SUR的實(shí)際數(shù)字表面模型DSM。在第四步驟S4中，基于實(shí)際數(shù)字表面模型DSM評(píng)估潛在風(fēng)輪機(jī)地點(diǎn)PWTS。優(yōu)選地，“計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)，CFD”軟件用于確定潛在風(fēng)輪機(jī)地點(diǎn)PWTS是否看起來(lái)是風(fēng)輪機(jī)的最佳地點(diǎn)。
如果潛在風(fēng)輪機(jī)地點(diǎn)滿足預(yù)定準(zhǔn)則，則以后在這個(gè)地點(diǎn)架設(shè)風(fēng)輪機(jī)。 圖3顯示將要使用的兩種可能的UAV0 一種命名為“Falcon-PARS”，是一種例如由公司“ISTS Americas Corporation”提供的直升機(jī)。另一種是例如由瑞士公司SENSEFLY 提供的飛機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種用于為風(fēng)輪機(jī)確定地點(diǎn)的方法， -其中沿著預(yù)定飛行路徑引導(dǎo)無(wú)人駕駛飛行器， -其中按照這樣的方法選擇飛行路徑，即由無(wú)人駕駛飛行器收集潛在風(fēng)輪機(jī)地點(diǎn)的周圍環(huán)境的高分辨率圖像， -其中所述圖像用于獲得潛在風(fēng)輪機(jī)地點(diǎn)的周圍環(huán)境的實(shí)際數(shù)字表面模型， -其中基于實(shí)際數(shù)字表面模型評(píng)估潛在風(fēng)輪機(jī)地點(diǎn)以確定潛在風(fēng)輪機(jī)地點(diǎn)是否是最佳風(fēng)輪機(jī)地點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中考慮到在潛在風(fēng)輪機(jī)地點(diǎn)的風(fēng)參數(shù)進(jìn)行評(píng)估。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或權(quán)利要求2所述的方法，其中把所述潛在風(fēng)輪機(jī)地點(diǎn)的周圍環(huán)境的實(shí)際數(shù)字表面模型與預(yù)定準(zhǔn)則進(jìn)行比較以確定是否以后在這個(gè)地點(diǎn)架設(shè)風(fēng)輪機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述無(wú)人駕駛飛行器攜帶光學(xué)照相機(jī)系統(tǒng)的至少一些部件或者整個(gè)光學(xué)照相機(jī)系統(tǒng)，以用于收集所述高分辨率圖像。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述無(wú)人駕駛飛行器攜帶LIDAR系統(tǒng)的至少一些部件或者整個(gè)LIDAR系統(tǒng)，以用于收集所述高分辨率圖像。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中所述圖像與在無(wú)人駕駛飛行器沿所述預(yù)定飛行路徑行進(jìn)的同時(shí)由無(wú)人駕駛飛行器收集的GPS數(shù)據(jù)組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中每個(gè)圖像與它的專用GPS位置匹配以實(shí)現(xiàn)精確的數(shù)字表面模型。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或權(quán)利要求7所述的方法，其中附加的傳感器或測(cè)量裝置在無(wú)人駕駛飛行器旁邊用于為數(shù)字表面模型提供附加的數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中陀螺儀或加速度計(jì)用于為數(shù)字表面模型收集附加的數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件用于為風(fēng)輪機(jī)確定最佳地點(diǎn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中由無(wú)人駕駛飛行器收集的收集圖像或數(shù)據(jù)經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)上載到計(jì)算機(jī)以用于其他處理步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于為風(fēng)輪機(jī)確定地點(diǎn)的方法。涉及一種用于為風(fēng)輪機(jī)確定最佳地點(diǎn)的方法。根據(jù)該方法，沿著預(yù)定飛行路徑引導(dǎo)無(wú)人駕駛飛行器。按照這樣的方法選擇飛行路徑，即由無(wú)人駕駛飛行器收集潛在風(fēng)輪機(jī)地點(diǎn)的周圍環(huán)境的高分辨率圖像。所述圖像用于獲得潛在風(fēng)輪機(jī)地點(diǎn)的周圍環(huán)境的實(shí)際數(shù)字表面模型?；趯?shí)際數(shù)字表面模型評(píng)估潛在風(fēng)輪機(jī)地點(diǎn)以確定潛在風(fēng)輪機(jī)地點(diǎn)是否是最佳風(fēng)輪機(jī)地點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01C11/00GK102798379SQ20121016558
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月25日
發(fā)明者J.施特格 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司