面向電塔空間結(jié)構(gòu)的飛行巡檢航跡規(guī)劃方法研究.pdf

1、無(wú)人機(jī)巡檢憑借其高效率、高安全性以及低成本等優(yōu)勢(shì)而在電力行業(yè)有著越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。無(wú)人機(jī)電塔自主巡檢的主要任務(wù)是飛行至電塔設(shè)備的附近區(qū)域并利用飛機(jī)上攜帶的攝像頭采集電塔設(shè)備的圖像信息。因此，合理規(guī)劃面向電塔結(jié)構(gòu)的巡檢航跡對(duì)無(wú)人機(jī)自主巡檢有著重要意義。本文對(duì)無(wú)人機(jī)巡檢航跡的規(guī)劃在巡檢視點(diǎn)規(guī)劃采樣、視點(diǎn)簡(jiǎn)約配置、最優(yōu)全視點(diǎn)連接路徑、無(wú)碰撞航跡生成等多方面進(jìn)行了研究。首先，通過(guò)確定視點(diǎn)采樣目標(biāo)模型，確立視點(diǎn)的描述形式，設(shè)置采樣約束條件，建立視

2、點(diǎn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)四個(gè)步驟建立無(wú)人機(jī)巡檢視點(diǎn)采樣的二次規(guī)劃模型，并提出了巡檢視點(diǎn)規(guī)劃采樣的方法。其次，利用三維云臺(tái)廣視角的特性，通過(guò)確立局部密度和核心距離兩個(gè)指標(biāo)來(lái)設(shè)置選取核心視點(diǎn)與分組剩余視點(diǎn)的規(guī)則，再通過(guò)迭代的方法在各組內(nèi)添加補(bǔ)充視點(diǎn)形成簡(jiǎn)約視點(diǎn)集。再次，通過(guò)分析視點(diǎn)路徑成本建立全視點(diǎn)連接路徑規(guī)劃的數(shù)學(xué)模型，提出了改進(jìn)的全視點(diǎn)連接路徑求解算法。最后，針對(duì)全視點(diǎn)連接路徑規(guī)劃算法所不能解決的防碰撞問(wèn)題，完善了防碰撞路徑的生成方法，并最終將上述步