输电线路无人机巡检路径规划研究及应用

输电线路无人机巡检效率与巡检路径紧密相关，不同的机型适用于不同的巡检任务，而且对路径规划的要求也不同。本文以输电线路无人机巡检路径为研究对象，做了以下研究工作： 分析了现阶段无人机巡检的研究现状以及关键技术，根据巡检内容将无人机巡检分为线路廊道巡检和杆塔巡检，并总结了无人机巡检杆塔的作业流程。 根据线路廊道巡检的任务要求和无人机性能参数，建立了路径规划数学模型和目标函数。设计了一种极坐标编码方式解决最大路径偏转角、最小步长以及最大路径节点数的限制。采用遗传算法对无人机线路廊道巡检路径进行求解，仿真结果表明，本文采用的算法可以寻找到符合条件的最优巡检路径。 针对多旋翼无人机进行杆塔巡检的一般拍摄点，设计了合理的巡检路径，并结合安全距离和相机参数，对拍摄点和路径进行优化。实际应用证明，优化后的杆塔巡检路径，在保证完成巡检任务的前提下，不仅缩短了巡检路径，而且减少采集的照片数，降低了进行人工图像分析与故障识别的难度。 在本文总结的杆塔巡检作业流程和巡检路径的理论基础上，设计开发无人机巡检作业辅助软件。该软件可以很好地规范无人机巡检杆塔的作业流程，提高巡检效率和效果，能进一步降低进行人工故障识别的难度。