1.一種用于管道機(jī)器人定位的無人機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)，其特征在于，包括無人機(jī)系統(tǒng)、管道機(jī)器人系統(tǒng)和地面控制平臺；無人機(jī)系統(tǒng)包括信號檢測單元、信號處理單元、數(shù)據(jù)存儲模塊、GPS系統(tǒng)、智能視覺模塊、數(shù)傳模塊和飛行控制模塊，信號處理單元分別連接信號檢測單元、數(shù)據(jù)存儲模塊、GPS系統(tǒng)、智能視覺模塊、數(shù)傳模塊和飛行控制模塊；智能視覺模塊包括圖像傳感器及其圖像處理電路，信號檢測單元采用螺線管磁電傳感器來檢測管道機(jī)器人內(nèi)發(fā)射出來的電磁波以尋找和定位機(jī)器人，信號處理單元對采集到的管道機(jī)器人磁場強(qiáng)度信號、GPS數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)的讀取、存儲和處理，數(shù)據(jù)存儲模塊采用型號為MC32DTF的SD卡，用于存儲所需用的地下管道GPS數(shù)據(jù)以及檢測信號數(shù)據(jù)；地面控制平臺包括初始飛行指令生成模塊、數(shù)傳模塊、數(shù)據(jù)分析模塊，地面控制平臺作用是確定無人機(jī)工作模式，初始化飛行狀態(tài)，分析無人機(jī)檢測結(jié)果，生成故障報告；管道機(jī)器人系統(tǒng)包括在管道中運(yùn)行的管道機(jī)器人，向管外發(fā)射低頻電磁信號，供無人機(jī)上的電磁感應(yīng)天線接收和檢測，該檢測信號由以AT89C2051處理器為核心的信號發(fā)生器產(chǎn)生的低頻信號，經(jīng)電壓放大電路，最終通過螺線管天線向外發(fā)射低頻電磁信號。
2.一種用于管道機(jī)器人定位的無人機(jī)導(dǎo)航方法，其特征在于，包括以下步驟：
A、無人機(jī)進(jìn)行初始化，無人機(jī)進(jìn)行工作狀態(tài)的自檢，然后進(jìn)行工作模式的選擇，當(dāng)接到來自地面控制平臺的追蹤指令以及工作模式的信號后，無人機(jī)根據(jù)設(shè)定的工作模式對管道走向進(jìn)行導(dǎo)航尋址，確定飛行路線，追蹤管道機(jī)器人；
B、管道機(jī)器人在管道中運(yùn)行，不斷向管外發(fā)射低頻電磁信號，供無人機(jī)上的電磁感應(yīng)天線接收和檢測，以便對管道機(jī)器人進(jìn)行定位和跟蹤，該檢測信號由以AT89C2051處理器為核心的信號發(fā)生器產(chǎn)生的低頻信號，經(jīng)電壓放大電路，最終通過螺線管天線向外發(fā)射低頻電磁信號；
C、無人機(jī)系統(tǒng)通過自主導(dǎo)航尋址，確定管道位置走向后，沿著石油管道路線飛行，由無人機(jī)上搭載的磁電傳感器系統(tǒng)監(jiān)測、尋找管內(nèi)清堵機(jī)器人，檢測管道機(jī)器人的工作狀態(tài)以判定管道是否需要維護(hù)；
無人機(jī)飛行路徑自主導(dǎo)航方式有兩種工作模式，模式一是針對裸露于地上石油管道走向的導(dǎo)航，當(dāng)石油管道鋪設(shè)在地面以上時，主要依靠無人機(jī)智能視覺傳感裝置及高度傳感器所采集的數(shù)據(jù)為依據(jù)，進(jìn)行路徑導(dǎo)航；模式二主要針對地下管道的導(dǎo)航，將管道施工所記錄的管道地理位置坐標(biāo)輸入到無人機(jī)存儲系統(tǒng)，利用GPS導(dǎo)航尋址，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的導(dǎo)航；
當(dāng)石油管道鋪設(shè)在地面以上時，按照模式一來進(jìn)行無人機(jī)的導(dǎo)航，由圖像傳感器采集管道的圖像信息，通過采集的管道連續(xù)圖像，不斷反饋到系統(tǒng)的處理單元，然后由單片機(jī)系統(tǒng)控制無人機(jī)飛行控制模塊，按照管道路徑進(jìn)行無人機(jī)的導(dǎo)航飛行；當(dāng)石油管道埋藏在地表以下時，此時無人機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)工作在模式二狀態(tài)，首先把所監(jiān)測石油管道施工所記錄的管道地理位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)輸入到無人機(jī)數(shù)據(jù)存儲單元，利用GPS導(dǎo)航尋址，并根據(jù)已存儲的管道機(jī)器人三維坐標(biāo)信息實(shí)現(xiàn)無人機(jī)沿管道走向的飛行導(dǎo)航，控制系統(tǒng)根據(jù)管道走向的已有數(shù)據(jù)和實(shí)時的GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，控制無人機(jī)的導(dǎo)航飛行；
D、無人機(jī)導(dǎo)航飛行中，當(dāng)檢測到管道機(jī)器人信號后，通過對磁電傳感器采集的磁信號進(jìn)行分析，確定管道機(jī)器人的狀態(tài)；當(dāng)管道機(jī)器人處于靜止?fàn)顟B(tài)，即被卡堵時，無人機(jī)信號處理系統(tǒng)首先使無人機(jī)速度降低，然后提取GPS系統(tǒng)此時的三維坐標(biāo)信息，進(jìn)行坐標(biāo)信息的存儲，同時傳到地面控制中心；當(dāng)管道機(jī)器人處于行走狀態(tài)時，根據(jù)實(shí)時計算出的管道機(jī)器人的速度，無人機(jī)調(diào)整飛行狀態(tài)，與管道機(jī)器人以相同速度向前行駛，以達(dá)到實(shí)時定位監(jiān)測、跟蹤的目的。