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题名基于地面站辅助的无人机自主架线系统
被引量：3
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作者
陈强
胡士强
罗灵鲲
刘冰
方元
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机构
上海交通大学航空航天学院
中国航空工业无线电电子研究所
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出处
《工程设计学报》
CSCD
北大核心
2022年第5期634-642,共9页
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基金
国家自然科学基金资助项目(61773262,62006152)
中国航空科学基金资助项目(20142057006)。
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文摘
将无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)技术用于实现电力线展放正逐步成为电力行业发展的主要趋势,研究无人机自主架线技术能够有效提高作业效率、降低施工成本和保障工人安全。但现阶段无人机架线技术面临的问题主要有:1)大多数无人机依赖人工操控或地面站发布航点控制,智能化水平低,长期作业会给电力工人带来较强负荷;2)无人机缺乏自主避障能力且感知能力不足,电线、电杆等障碍物会对其造成安全隐患。为解决上述问题,首先,构建了无人机自主架线系统的硬件框架和以ROS(robot operating system,机器人操作系统)为基础的模块化软件框架,并在此基础上实现了架线任务规划算法和架线弓检测算法等,使无人机具备稳定的自主架线能力。然后,利用碰撞检测方法构建了无人机碰撞模型,并提出了无人机路径规划算法,同时引入地面站辅助避障策略,以有效提高无人机的安全性。实验结果表明:所设计的无人机自主架线系统的软、硬件框架合理,架线任务规划算法能帮助无人机高效稳定地完成自主架线任务;地面站能够实时监控无人机状态,并在必要时及时辅助无人机避障,最大程度地保证了无人机的安全。所设计系统安全可靠,可满足实际电力架线作业的需求。
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关键词
无人机
自主架线系统
模块化软件框架
架线弓检测
地面站辅助避障
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Keywords
unmanned aerial vehicle(UAV)
autonomous stringing system
modular software framework
stringing bow detection
ground station-based obstacle avoidance
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分类号
V249.3
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
V19
V279.2
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