近些年來(lái)我國(guó)風(fēng)電事業(yè)不斷發(fā)展,風(fēng)電場(chǎng)的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大,傳統(tǒng)的人工巡檢方法已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足風(fēng)力發(fā)電機(jī)巡檢的安全性和高效性。隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展,將無(wú)人機(jī)用于巡檢領(lǐng)域會(huì)具有很高的實(shí)用價(jià)值,也是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。本文針對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片,提出并實(shí)現(xiàn)了一種基于四旋翼無(wú)人機(jī)的自主巡檢系統(tǒng)。該自主巡檢系統(tǒng),核心創(chuàng)新點(diǎn)是設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種視覺(jué)測(cè)量算法對(duì)巡檢目標(biāo)進(jìn)行定位,其中視覺(jué)測(cè)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(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行了相應(yīng)分析,設(shè)計(jì)出針對(duì)性的航跡規(guī)劃方案。主要內(nèi)容包括:1)結(jié)合風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的特殊作業(yè)場(chǎng)景,研究無(wú)人機(jī)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(shè)計(jì)方案,將系統(tǒng)分為無(wú)人機(jī)和地面站軟件兩大主要組成部分。在此基礎(chǔ)上總結(jié)出在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)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(shí)對(duì)相關(guān)預(yù)處理操作進(jìn)行說(shuō)明。2)分析導(dǎo)航相關(guān)坐標(biāo)系的原理以及相互之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系,根據(jù)相機(jī)成像原理,將GPS信息和像素坐標(biāo)信息相結(jié)合,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種用于定位的視覺(jué)測(cè)量算法,只需對(duì)巡檢目標(biāo)航拍幾張照片,就可以利用照片信息計(jì)算出巡檢目標(biāo)所處的地理坐標(biāo)位置。3)根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)... 

【文章來(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(fēng)力發(fā)電機(jī)的分類(lèi)
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 風(fēng)力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.2 多旋翼無(wú)人機(jī)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(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
第二章 自主巡檢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案
    2.1 風(fēng)電自主巡檢場(chǎng)景分析
    2.2 風(fēng)電自主巡檢作業(yè)需求
    2.3 自主巡檢系統(tǒng)主要內(nèi)容
    2.4 自主巡檢系統(tǒng)組成
    2.5 無(wú)人機(jī)主要模塊
        2.5.1 機(jī)身模塊
        2.5.2 定位系統(tǒng)
        2.5.3 云臺(tái)模塊
    2.6 地面站軟件
    2.7 本章小結(jié)
第三章 視覺(jué)測(cè)量算法設(shè)計(jì)
    3.1 導(dǎo)航相關(guān)坐標(biāo)系與轉(zhuǎn)換
        3.1.1 導(dǎo)航相關(guān)坐標(biāo)系
        3.1.2 兩個(gè)坐標(biāo)系之間相互轉(zhuǎn)換
    3.2 視覺(jué)測(cè)量算法設(shè)計(jì)
        3.2.1 相機(jī)模型
        3.2.2 相機(jī)成像中坐標(biāo)變換
        3.2.3 視覺(jué)測(cè)量算法方案設(shè)計(jì)
    3.3 最優(yōu)化算法
        3.3.1 線性搜索法
        3.3.2 信賴(lài)區(qū)域法
    3.4 軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 風(fēng)電巡檢航跡規(guī)劃
    4.1 風(fēng)機(jī)巡檢流程概述
    4.2 風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)已知的巡檢
    4.3 風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)未知的巡檢
    4.4 航跡規(guī)劃模塊設(shè)計(jì)
    4.5 本章小結(jié)
第五章 自主巡檢系統(tǒng)測(cè)試
    5.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        5.1.1 實(shí)驗(yàn)方案
        5.1.2 硬件準(zhǔn)備
        5.1.3 實(shí)驗(yàn)軟件實(shí)現(xiàn)
    5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文工作總結(jié)
    6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]人工智能技術(shù)在風(fēng)電機(jī)組智能巡檢中的應(yīng)用[J]. 段慧云,汪洋青.  科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2019(30)
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博士論文
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[2]基于計(jì)算攝影的運(yùn)動(dòng)模糊圖像清晰化技術(shù)研究[D]. 徐樹(shù)奎.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011

碩士論文
[1]無(wú)人機(jī)自主導(dǎo)航的單目視覺(jué)SLAM技術(shù)研究[D]. 謝瑒.南京航空航天大學(xué) 2019
[2]基于GPS導(dǎo)航無(wú)人機(jī)巡線指揮系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 鄧榮軍.武漢科技大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3151097