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龙图腾网获悉西北工业大学申请的专利一种大跨度桥梁的无人机定距检测系统及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115793691B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211565673.2，技术领域涉及：G05D1/46；该发明授权一种大跨度桥梁的无人机定距检测系统及方法是由张夷斋;杨奇磊;黄攀峰;张帆;刘正雄;姬文鹏;闫雨晨设计研发完成，并于2022-12-07向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种大跨度桥梁的无人机定距检测系统及方法在说明书摘要公布了：本发明属于大跨度桥梁检测技术领域，特别涉及一种大跨度桥梁的无人机定距检测系统及方法，解决了现有桥梁检测无人机系统对于桥梁检测时，保持近距离定距飞行存在难度，对于桥梁上空间狭小的部位无人机无法抵近，进而拍摄的图像不清晰，造成裂缝识别准确率降低的问题。该检测系统包括无人机本体及无人机飞控系统；其特殊在于：还包括可升降云台、相机、测距设备及机载计算机；可升降云台包括升降组件和无人机云台；升降组件的固定端固定安装在无人机本体的上表面，升降组件的自由端连接无人机云台；相机安装在无人机云台上；测距设备安装在相机上；机载计算机与升降组件、云台舵机、相机、测距设备分别连接；机载计算机内部集成有定高控制器。

本发明授权一种大跨度桥梁的无人机定距检测系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种大跨度桥梁的无人机定距检测系统，包括无人机本体1以及无人机飞控系统；所述无人机飞控系统用于控制无人机本体1的飞行；其特征在于： 还包括可升降云台2、相机3、测距设备4以及机载计算机5； 所述可升降云台2包括升降组件和无人机云台； 所述升降组件的固定端固定安装在无人机本体1的上表面，升降组件的自由端连接所述无人机云台，所述升降组件用于实现无人机云台的升降； 所述相机3安装在无人机云台上； 所述测距设备4安装在相机3上，用于实时测量相机3到桥梁待检测表面的距离，并将该距离信息传入给机载计算机5； 所述机载计算机5与升降组件、无人机云台的云台舵机、相机3、测距设备4分别连接，用于分别控制升降组件的升降，无人机云台的位姿，相机3的开关、拍摄及保存照片，测距设备4的实时测距、接收测距设备4传入的距离信息以及将该距离信息传输给无人机飞控系统；所述机载计算机5内部集成有定高控制器；所述机载计算机5上设置有与无人机飞控系统之间进行通信的通信接口；所述定高控制器用于在确保相机3到桥梁待检测表面之间维持固定距离的前提下，计算无人机本体1的控制输入量，并通过所述通信接口将该控制输入量传输给无人机飞控系统，通过无人机飞控系统控制无人机本体1保持定距飞行； 所述定高控制器为在假定无人机本体1进行定姿飞行，且与桥梁待检测表面保持平行飞行，仅考虑无人机本体1位置的条件下，设计的基于滑模控制的定高控制器； 所述基于滑模控制的定高控制器的计算过程包括以下步骤： 步骤A：建立无人机本体1的位置动力学模型； 无人机本体1的位置动力学模型如下式[1]所示： 式[1]中：U表示无人机本体1产生的升力；Φ、Ψ、θ分别表示无人机本体1的滚转角、偏航角、俯仰角；y、z表示无人机本体1在横向、纵向、竖直方向三个方向上的位置；m表示无人机本体1的质量；g表示重力加速度； 步骤B：依据步骤A中建立的无人机本体1的位置动力学模型，求得无人机本体1在竖直方向上的位置状态方程； 无人机本体1在竖直方向上的位置状态方程如下式[2]所示： 令由所述式[2]可得下式[3]： 步骤C：依据步骤B中求得的无人机本体1在竖直方向上的位置状态方程，定义预期的无人机本体1飞行高度与无人机本体1在竖直方向上的位置的实际高度之间的误差； 定义预期的无人机本体1飞行高度与无人机本体1在竖直方向上的位置的实际高度之间的误差如下式[4]所示： 式[4]中：表示预期的无人机本体1飞行高度；假设桥梁待检测表面距离地面的高度为h，所述相机3到桥梁待检测表面之间应维持的固定距离为d，升降组件伸出的高度为l，当升降组件未伸出时，l＝0，则按下式[5]计算： 步骤D：依据步骤C中定义的误差，设计滑模面，并对设计的滑模面进行求导； 设计滑模面如下式[6]所示： 式[6]中：s表示滑模面；c为常数且c0； 对s求导，并依据所述式[3]和式[4]得下式[7]： 步骤E：设计滑模面的趋近律； 设计滑模面的趋近律如下式[8]所示： 式[8]中：ε、r为常数，且ε0，r0；sgns表示s的符号函数； 步骤F：依据步骤D中对设计的滑模面进行求导的求导结果和步骤E中设计的滑模面的趋近律，计算无人机本体1的控制输入量，即无人机本体1产生的升力； 结合所述式[7]和式[8]，得出无人机本体1产生的升力如下式[9]所示：

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