近些年來我國風電事業(yè)不斷發(fā)展,風電場的規(guī)模也在不斷擴大,傳統(tǒng)的人工巡檢方法已經無法滿足風力發(fā)電機巡檢的安全性和高效性。隨著無人機技術不斷發(fā)展,將無人機用于巡檢領域會具有很高的實用價值,也是國內外研究的熱點。本文針對風力發(fā)電機葉片,提出并實現(xiàn)了一種基于四旋翼無人機的自主巡檢系統(tǒng)。該自主巡檢系統(tǒng),核心創(chuàng)新點是設計并實現(xiàn)了一種視覺測量算法對巡檢目標進行定位,其中視覺測量算法的定位精度以及穩(wěn)定性保證了系統(tǒng)可靠和高效,此外,還針對風力發(fā)電機的結構特性進行了相應分析,設計出針對性的航跡規(guī)劃方案。主要內容包括:1)結合風力發(fā)電場的特殊作業(yè)場景,研究無人機在特殊環(huán)境下作業(yè)的特性,給出了自主巡檢系統(tǒng)的設計方案,將系統(tǒng)分為無人機和地面站軟件兩大主要組成部分。在此基礎上總結出在系統(tǒng)設計過程中硬件配置的需求,并分析給出合適的硬件配置選型,同時對相關預處理操作進行說明。2)分析導航相關坐標系的原理以及相互之間的轉換關系,根據相機成像原理,將GPS信息和像素坐標信息相結合,設計并實現(xiàn)了一種用于定位的視覺測量算法,只需對巡檢目標航拍幾張照片,就可以利用照片信息計算出巡檢目標所處的地理坐標位置。3)根據風力發(fā)電機的結... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 風力發(fā)電機的分類
    1.3 國內外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 風力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.2 多旋翼無人機的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.3 自主巡檢研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要內容和結構安排
第二章 自主巡檢系統(tǒng)的設計方案
    2.1 風電自主巡檢場景分析
    2.2 風電自主巡檢作業(yè)需求
    2.3 自主巡檢系統(tǒng)主要內容
    2.4 自主巡檢系統(tǒng)組成
    2.5 無人機主要模塊
        2.5.1 機身模塊
        2.5.2 定位系統(tǒng)
        2.5.3 云臺模塊
    2.6 地面站軟件
    2.7 本章小結
第三章 視覺測量算法設計
    3.1 導航相關坐標系與轉換
        3.1.1 導航相關坐標系
        3.1.2 兩個坐標系之間相互轉換
    3.2 視覺測量算法設計
        3.2.1 相機模型
        3.2.2 相機成像中坐標變換
        3.2.3 視覺測量算法方案設計
    3.3 最優(yōu)化算法
        3.3.1 線性搜索法
        3.3.2 信賴區(qū)域法
    3.4 軟件設計與實現(xiàn)
    3.5 本章小結
第四章 風電巡檢航跡規(guī)劃
    4.1 風機巡檢流程概述
    4.2 風機結構已知的巡檢
    4.3 風機結構未知的巡檢
    4.4 航跡規(guī)劃模塊設計
    4.5 本章小結
第五章 自主巡檢系統(tǒng)測試
    5.1 實驗設計
        5.1.1 實驗方案
        5.1.2 硬件準備
        5.1.3 實驗軟件實現(xiàn)
    5.2 實驗結果分析
    5.3 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 全文工作總結
    6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]人工智能技術在風電機組智能巡檢中的應用[J]. 段慧云,汪洋青.  科學技術創(chuàng)新. 2019(30)
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博士論文
[1]視覺定位關鍵技術及其在飛機裝配中的應用研究[D]. 劉華.浙江大學 2019
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碩士論文
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本文編號：3151097