基于GPS導(dǎo)航無人機(jī)巡線指揮系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、220kV及以上電壓等級的高壓輸電線路，一般都會經(jīng)過山川、樹林以及湖泊等傳統(tǒng)的人工作業(yè)需要花費(fèi)大量時(shí)間，甚至無法進(jìn)行巡查的區(qū)域，巡查效率、觀察效果和作業(yè)安全無法得到保障，而采用無人機(jī)對輸電線路進(jìn)行巡檢能夠?qū)旊娋€路進(jìn)行高效、非接觸式的巡檢作業(yè)，能提高巡檢質(zhì)量，并確保巡檢作業(yè)人員安全。
　　無人機(jī)巡檢區(qū)域多為低空領(lǐng)域，地形和小氣候環(huán)境復(fù)雜多變，存在電力桿塔、線路、樹木、建筑物等障礙，作業(yè)場地也限制了無人機(jī)無法隨時(shí)安全起降。旋翼無人機(jī)

2、對起飛和降落場地?zé)o特殊要求，能夠在空中懸停作業(yè)，飛行轉(zhuǎn)彎弧度小，因此采用旋翼無人機(jī)對輸電線路進(jìn)行詳細(xì)巡視。四旋翼無人機(jī)由于航程和自身性能約束，僅能對輸電線路桿塔及桿塔附近線路進(jìn)行巡線。
　　輸電線路的結(jié)構(gòu)較為緊湊，巡檢作業(yè)目標(biāo)較多，為了使無人機(jī)在巡檢過程中不會對輸電線路安全造成影響，同時(shí)提高無人機(jī)巡線的效率，需要根據(jù)無人機(jī)的控制方式規(guī)劃無人機(jī)的巡檢路徑并進(jìn)行路徑優(yōu)化。在優(yōu)化過程中，充分考慮了實(shí)際巡線中無人機(jī)飛行航偏角、威脅約束和能

3、耗最省等因素，并將蟻群算法應(yīng)用于輸電線路無人機(jī)巡檢規(guī)劃路徑規(guī)劃中，優(yōu)化后的路徑能有效提高巡檢質(zhì)量和巡檢效率。
　　本文在總結(jié)巡檢作業(yè)流程和巡檢路徑規(guī)劃的基礎(chǔ)上，分析系統(tǒng)的功能，設(shè)計(jì)了無人機(jī)巡線指揮系統(tǒng)。通過作業(yè)前準(zhǔn)備，確定巡檢作業(yè)輸電線路段和巡檢作業(yè)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)巡檢作業(yè)環(huán)境生成；確定巡檢目標(biāo)，采用蟻群算法對巡檢路徑進(jìn)行優(yōu)化，得到最優(yōu)巡檢作業(yè)路徑；基于GPS導(dǎo)航技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了自動巡檢作業(yè)、實(shí)時(shí)航跡坐標(biāo)顯示等功能；通過無線通訊模塊，實(shí)現(xiàn)巡