近幾年是無人機爆發(fā)火熱的幾年,有人說2019是無人機元年,國家也為此制定了相應(yīng)的試行法律法規(guī)。各個無人機企業(yè)無論是國企還是民企都在大力發(fā)展無人機在各個行業(yè)的應(yīng)用,在電力巡檢這種環(huán)境十分嚴苛的工況下要使無人機達到我們預(yù)期的目的進行無人化自主化的巡檢對飛行控制系統(tǒng)的智能化和集成化以及無人機的硬件要求是十分高的�；诖�,本課題研究面向輸電線電力巡檢的四旋翼無人機,針對飛行器在野外環(huán)境對輸電線巡檢的特殊要求,在四旋翼姿態(tài)解算算法與導(dǎo)航算法以及基于圖像識別的故障定位系統(tǒng)進行了深入的研究。文章首先介紹了四旋翼飛行器的飛行原理,分析了無人機在電力巡檢中的關(guān)鍵技術(shù)和整個無人機的構(gòu)成,包括傳感器的選擇、動力系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)的構(gòu)建并搭建了四旋翼飛行器的動力學(xué)數(shù)學(xué)模型。根據(jù)建立的數(shù)學(xué)模型又建立了飛行器的機體坐標系和導(dǎo)航坐標系,分析了現(xiàn)有的四旋翼的姿態(tài)解算算法,并針對互補濾波姿態(tài)解算算法固有的缺陷提出一種基于模糊控制的改進互補濾波姿態(tài)解算算法,通過搭建四旋翼飛行器實驗平臺驗證了改進的算法的有效性。針對GPS定位精度不夠和本課題中對飛行器定位精度的需求,設(shè)計GPS/SINS慣性導(dǎo)航系統(tǒng),實現(xiàn)了對飛行器在導(dǎo)航系下位置和速度的精確估計,并通過Matlab仿真證明了濾波后的數(shù)據(jù)更加接近真實數(shù)據(jù)。最后設(shè)計了一種基于圖像識別的輔助導(dǎo)航系統(tǒng)和輸電線故障定位系統(tǒng),用搭建的無人機實驗在模擬實驗場景進行初步實驗,達到了初步預(yù)期目標。
【學(xué)位單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TM75
【部分圖文】：

東北石油大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文采用 2.4G 無線通訊。未來伴隨著 5G 的發(fā)展，無人機利用 5G 來進行千里之外即可操作無人機[17]。作業(yè)內(nèi)容的分類及無人機的選取內(nèi)容的分類來講，輸電線路無人機的檢測主要分為線路檢測和塔桿檢測，其中線的重點，塔桿檢測需要維護人員操縱無人機飛到塔桿需要檢測的地方肉眼來判斷是否存在故障。路檢測又主要分為線路障礙和線路故障，線路障礙包括輸電線上是否懸掛物，超高樹木等線路的異常狀況；線路故障則主要包括輸電線脫 2-2 所示。由于輸電線的塔桿跨距較大，并且輸電線分布稀疏且范圍些特點就要求無人機在巡檢的時候需要有一個較快的巡檢速度，能夠的時候巡航時間要足夠長[18]。

線路桿塔部件檢測包括絕緣子、金具、防震錘、線夾等部件檢測，絕緣子長期裸戶外，風(fēng)吹雨打雷閃等造成絕緣子自爆、破損、閃絡(luò)痕跡。如圖 2-3 所示就出現(xiàn)了完畢之后工具遺留的情況。圖 2-4 是一種較為常見的故障隱患，螺栓螺母的松動。故障隱患就要求無人機當在空中作業(yè)時飛行的比較穩(wěn)定，飛行定位準確才能清晰的來[19]。

線路桿塔部件檢測包括絕緣子、金具、防震錘、線夾等部件檢測，絕緣子長期裸戶外，風(fēng)吹雨打雷閃等造成絕緣子自爆、破損、閃絡(luò)痕跡。如圖 2-3 所示就出現(xiàn)了完畢之后工具遺留的情況。圖 2-4 是一種較為常見的故障隱患，螺栓螺母的松動。故障隱患就要求無人機當在空中作業(yè)時飛行的比較穩(wěn)定，飛行定位準確才能清晰的來[19]。

【參考文獻】

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本文編號：2821120