电力巡线无人机智能地面监控系统研究

随着无人机技术在电力行业的逐渐推广,电力巡检任务对无人机系统提出了越来越高的要求。作为无人机系统的控制中心,地面站系统也面临着巡检任务多样化的挑战。本文主要研究了无人机电力巡检中的智能地面监控系统。首先,在对无人机巡检系统功能需求分析的基础上提出了地面监控系统的总体方案,包括系统的硬件方案和系统的软件方案。其次,开展了监控系统任务规划算法的研究。通过建立复杂电力巡检环境的几何模型研究运用于地面监控系统的无人机路径规划算法,同时针对不同的巡检任务提出不同的目标跟踪算法以跟踪巡检目标点,实现无人机自主巡检。接着,开展了监控系统设计与实现的研究。运用模块化设计方法对监控系统各模块运行流程展开具体的设计,制定了本系统的通信协议,并对系统中涉及的关键技术进行了深入研究。最终在Qt开发平台下运用C++、JavaScript等多种编程语言实现电力巡检无人机智能地面监控系统。最后,搭建了基于六旋翼飞行器动力学和运动学方程的监控系统仿真平台,对所实现的智能地面监控系统进行了仿真系统测试和实际飞行测试,测试和实验结果分析表明,本文所设计的地面监控系统达到了电力巡检的技术要求,能够保障巡检无人机安全,实现对巡检无人机的智能监控。