隨著我國(guó)電網(wǎng)的飛速發(fā)展，高壓輸電線路電壓等級(jí)越來(lái)越高，線路越來(lái)越長(zhǎng)且所經(jīng)過(guò)的地形地貌也越來(lái)越復(fù)雜。傳統(tǒng)的人工巡檢方式效率低下，無(wú)法實(shí)現(xiàn)全方位的巡檢。無(wú)人機(jī)具有不受地形環(huán)境限制、費(fèi)效比低的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)無(wú)需顧慮飛機(jī)意外墜毀導(dǎo)致的機(jī)上人員傷亡問(wèn)題。因此，為了解決巡檢的安全性問(wèn)題，同時(shí)為了提高巡檢的效率，使用無(wú)人機(jī)來(lái)巡檢輸電線路成為必然，并且它會(huì)逐步取代人工巡檢，從而大大提高巡檢效率。

安全問(wèn)題是無(wú)人機(jī)巡檢的重要方面。無(wú)人機(jī)在作業(yè)過(guò)程中需要拍攝清晰度較高的照片，便于電力人員對(duì)輸電線路進(jìn)行分析診斷，因此無(wú)人機(jī)要盡可能地靠近輸電線路或桿塔。但如果與線路或桿塔過(guò)于接近，必然存在安全隱患。

為盡量減小無(wú)人機(jī)與作業(yè)目標(biāo)（輸電線路和桿塔等）的間距，提高作業(yè)的安全性，防止碰撞事故發(fā)生，同時(shí)為了減小人工操作成本，巡檢無(wú)人機(jī)可配備一套高精準(zhǔn)性、高靈敏度的避障系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)避障目的，從而保障無(wú)人機(jī)巡檢工作順利進(jìn)行。當(dāng)無(wú)人機(jī)與作業(yè)目標(biāo)的間距小于安全距離時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)及時(shí)快速地給無(wú)人機(jī)發(fā)出避障動(dòng)作指令，同時(shí)安全距離要盡可能小，以便拍攝的照片更加清晰。

目前，無(wú)人機(jī)巡檢大多以多旋翼無(wú)人機(jī)為主。本文綜合介紹多旋翼無(wú)人機(jī)巡檢避障的各種方案和原理，先簡(jiǎn)單介紹幾種傳統(tǒng)的方案，如基于傳感器和柱狀空間的避障方法，但由于其仍存在一定的不足之處，所以后來(lái)有學(xué)者提出利用輸電線路本身存在的電磁場(chǎng)特性來(lái)實(shí)現(xiàn)避障的方案，經(jīng)驗(yàn)證，該方法比傳統(tǒng)方法更為精準(zhǔn)、高效。

1 基于傳感器的無(wú)人機(jī)避障方法

基于視覺(jué)的無(wú)人機(jī)避障方法出現(xiàn)較早，主要是利用攝像頭等成像設(shè)備，拍攝并實(shí)時(shí)傳輸周邊的環(huán)境圖像給無(wú)人機(jī)以達(dá)到避障的目的。

英國(guó)EA電力咨詢公司和威爾士大學(xué)最先將無(wú)人機(jī)應(yīng)用于高壓輸電線路巡檢工作中，他們研發(fā)了用于輸電線路巡檢的無(wú)人機(jī)，并利用實(shí)時(shí)無(wú)線傳輸?shù)娘w行圖像進(jìn)行巡檢避障和懸停拍攝。后來(lái)由于單目視覺(jué)存在太多缺陷，雙目立體視覺(jué)技術(shù)被提出，其原理是在多視角下感知并捕捉周圍環(huán)境的圖像，基于三角測(cè)量原理得到圖像像素間的位置偏差，最后得到周圍環(huán)境的三維空間信息，其避障流程如圖1所示。

圖1 雙目立體視覺(jué)避障流程

后來(lái)無(wú)人機(jī)技術(shù)得到快速發(fā)展，基于多空間圖像的三維巡檢視頻技術(shù)開(kāi)始逐步興起，首先在多個(gè)方位拍攝周圍空間的圖片，用于飛行空間的三維立體合成，同時(shí)將數(shù)據(jù)回傳給地面站，根據(jù)該合成圖像，地面工作人員可完成避障工作，但是該避障方案也存在一些缺陷，如三維圖像合成較難、存儲(chǔ)空間過(guò)大、實(shí)時(shí)性較差等。

單純的基于視覺(jué)的避障方法已經(jīng)不能滿足復(fù)雜的巡檢工作要求，所以很多學(xué)者開(kāi)始將視覺(jué)避障法與其他理論結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)更好的避障效果，例如張午陽(yáng)等提出的一種基于深度學(xué)習(xí)的四旋翼無(wú)人機(jī)單目視覺(jué)避障方法，該方法所用到的傳感器只有一塊單目攝像頭，相比于傳統(tǒng)的基于傳感器的避障方法，所占用無(wú)人機(jī)的體積大大減小。

朱平等提出了一種雙目立體視覺(jué)和光流相結(jié)合的避障方法，雙目立體視覺(jué)可獲取可靠的視差值和空間深度信息，進(jìn)而辨別物體的遠(yuǎn)近；光流法能得到障礙物相對(duì)于攝像頭的每一個(gè)時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)速度。為了更快地得到更加準(zhǔn)確的位置信息，將立體視覺(jué)和光流結(jié)合在一起。

然而基于視覺(jué)的無(wú)人機(jī)避障技術(shù)主要利用成像原理來(lái)進(jìn)行避障，不可避免地存在圖像處理問(wèn)題，如圖像清晰度問(wèn)題和圖像儲(chǔ)存空間問(wèn)題等；而先采集圖像再以此避障的過(guò)程需要一定的時(shí)間，也就是實(shí)時(shí)性較差；另外視覺(jué)還會(huì)出現(xiàn)“看不到”或者“看不出來(lái)”等問(wèn)題。

目前在無(wú)人機(jī)巡檢避障技術(shù)中，應(yīng)用較多的是毫米波雷達(dá)避障技術(shù)。加拿大的阿姆菲泰克公司于2000年7月研發(fā)的巡檢無(wú)人機(jī)采用的就是這種技術(shù)，該技術(shù)主要利用連續(xù)雷達(dá)波信號(hào)來(lái)測(cè)量目標(biāo)的距離和速度，即

式（1）

經(jīng)實(shí)飛驗(yàn)證，雖然該避障技術(shù)能基本實(shí)現(xiàn)有效避障，但還是存在反射信號(hào)過(guò)多導(dǎo)致無(wú)法有效識(shí)別真正的障礙物反射波的問(wèn)題。我國(guó)的由國(guó)家電網(wǎng)公司立項(xiàng)、福建電力公司承擔(dān)的大型無(wú)人機(jī)巡檢輸電線路項(xiàng)目也采用了毫米波雷達(dá)避障技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)巡檢避障目的，但是也存在反射波過(guò)濾較難和設(shè)備較多、較重等缺陷。

除了上述幾種方法，還有利用超聲波傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)避障的，超聲波測(cè)距原理如圖2所示。同樣基于超聲波傳感器，孟光磊等人仿真實(shí)現(xiàn)了無(wú)人機(jī)的避障；陳根華等人則設(shè)計(jì)了一套無(wú)人機(jī)三維避障系統(tǒng)。

也有學(xué)者將多個(gè)傳感器結(jié)合在一起來(lái)加強(qiáng)避障的效果，例如N. Gageik等人以低成本的紅外測(cè)距傳感器和超聲波傳感器為主，結(jié)合光流和慣性測(cè)量單元（inertial measurement unit, IMU）對(duì)紅外和超聲波傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，以此實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的避障。

圖2 超聲波測(cè)距原理

總的來(lái)說(shuō)，上述基于傳感器的避障方法都存在一定的缺陷：視覺(jué)避障存在圖像處理問(wèn)題和實(shí)時(shí)性較差等問(wèn)題；紅外避障由于作用距離很短，所以在室外光線強(qiáng)的情況下基本不能使用；超聲波避障的有效作用距離很難超過(guò)10m，且因?yàn)槭谴钶d在多旋翼無(wú)人機(jī)上，故旋翼對(duì)空氣的干擾使其更難應(yīng)用；雷達(dá)避障存在反射波過(guò)濾較難、識(shí)別避障目標(biāo)較難等問(wèn)題，另外雷達(dá)避障設(shè)備體積較大、質(zhì)量較重，對(duì)于空間和載荷都十分有限的無(wú)人機(jī)來(lái)說(shuō)，其應(yīng)用存在很大的缺陷。

2 基于柱狀空間的無(wú)人機(jī)避障方法

柱狀空間避障法主要是利用地圖信息結(jié)合實(shí)際全球定位系統(tǒng)（global positioning system, GPS）數(shù)據(jù)，得到準(zhǔn)確的三維空間信息以實(shí)現(xiàn)避障目的。柱狀空間法一般是利用地理信息系統(tǒng)（geographic information system, GIS），有學(xué)者提出可采用電網(wǎng)公司已有的GIS結(jié)合GPS來(lái)對(duì)無(wú)人機(jī)巡檢進(jìn)行航路規(guī)劃和避障。

董軍喜利用GPS導(dǎo)航定位系統(tǒng)得到無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)坐標(biāo)數(shù)據(jù)，同時(shí)結(jié)合等高線地圖數(shù)據(jù)，得到等高線等效障礙物模型，以此實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的避障。

當(dāng)然，將柱狀空間法與其他方法有效結(jié)合必然能提高精準(zhǔn)性，例如將柱狀空間法和支持向量機(jī)算法結(jié)合的無(wú)人機(jī)線路檢測(cè)避障方法：①根據(jù)飛行區(qū)障礙物建立圓柱形三維空間模型，如圖3所示（圖中，H為拉伸后高度，Hd為安全高度，并且Hd滿足大于0，V1, …, V10為避障邊界線的頂點(diǎn)）；②引入支持向量機(jī)以一種新的視角實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的避障。

還有將柱狀空間法和改進(jìn)A*算法結(jié)合的無(wú)人機(jī)規(guī)避方法：①根據(jù)無(wú)人機(jī)飛行區(qū)域的障礙物分布情況，建立飛行區(qū)域的柱狀空間；②將障礙物對(duì)無(wú)人機(jī)的影響引入估價(jià)函數(shù)中，重新設(shè)計(jì)啟發(fā)函數(shù)；③將基于柱狀空間和改進(jìn)A*算法的無(wú)人機(jī)規(guī)避方法應(yīng)用于無(wú)人機(jī)的規(guī)避中，并對(duì)規(guī)劃的路徑進(jìn)行平滑處理。

圖3 三維避障柱狀空間

由于柱狀空間的三維地圖的合成很難做到完全準(zhǔn)確，同時(shí)地面上的建筑物體等存在易變、隨機(jī)、無(wú)規(guī)律性等特點(diǎn)，若為此一直保持三維地圖的實(shí)時(shí)更新，則代價(jià)過(guò)大；并且還存在三維地圖的存儲(chǔ)空間要求過(guò)大、讀取速度較慢等方面的問(wèn)題，故基于柱狀空間的避障方法也不是十分適合無(wú)人機(jī)巡檢避障。

3 基于線路電磁場(chǎng)的無(wú)人機(jī)避障方法

由于上述基于視覺(jué)的、基于傳感器的、基于柱狀空間的避障方法都存在一定缺陷，因此研究人員將目光投到輸電線路本身就存在的電磁場(chǎng)特性上。眾所周知，由于輸電線路的導(dǎo)線有電流通過(guò)，其導(dǎo)線周圍存在一定范圍、不同強(qiáng)度的電磁場(chǎng)，而電磁場(chǎng)和距離在某種程度上是對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此利用輸電線路的電磁場(chǎng)來(lái)達(dá)到避障的目的是一個(gè)很新穎很貼切的思路。

經(jīng)各種研究證明，基于輸電線路電磁場(chǎng)的無(wú)人機(jī)巡檢避障方案比上述傳統(tǒng)避障方法在各個(gè)方面都要更優(yōu)越。該避障技術(shù)在硬件方面要求不高，非常適合荷載小的無(wú)人機(jī)；同時(shí)其避障的精準(zhǔn)性較高，研究?jī)r(jià)值高、工程意義重大。

3.1 基于電場(chǎng)環(huán)境的避障方法

只利用電場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)避障是早先的一種方案，山東電力科學(xué)研究院按照電壓等級(jí)分類，利用輸電線路電場(chǎng)強(qiáng)度變化率作為避障參量，并對(duì)每一電壓等級(jí)都確定一個(gè)避障限值，當(dāng)無(wú)人機(jī)測(cè)得的電場(chǎng)強(qiáng)度變化率大于限值時(shí)就發(fā)出避障指令。

但輸電線路電場(chǎng)強(qiáng)度變化率主要取決于導(dǎo)線排列方式而不是電壓等級(jí)，電壓等級(jí)主要影響的是電場(chǎng)強(qiáng)度。而該方案卻以電壓等級(jí)分類，分別研究不同電壓等級(jí)的避障，實(shí)際上電壓等級(jí)與電場(chǎng)強(qiáng)度變化率并無(wú)直接對(duì)應(yīng)關(guān)系，使其分類基礎(chǔ)是缺乏理論依據(jù)的。因此，該避障方案是存在缺陷的。

后來(lái)宋福根首創(chuàng)性地提出一種基于輸電線路電場(chǎng)分布特征的無(wú)人機(jī)巡檢避障方案，該方案主要利用輸電線路產(chǎn)生的電場(chǎng)作為避障參量，將實(shí)時(shí)檢測(cè)到的各個(gè)方位的電場(chǎng)強(qiáng)度與理論分析得到的等電場(chǎng)強(qiáng)度結(jié)合，獲得無(wú)人機(jī)和巡檢目標(biāo)的距離區(qū)間等，最后根據(jù)該距離區(qū)間進(jìn)行避障。

此外，由于輸電線路電場(chǎng)強(qiáng)度主要取決于電壓等級(jí)，故只需研究某一電壓等級(jí)在不同情況下的避障方案，對(duì)于其他電壓等級(jí)則只需按照電壓等級(jí)進(jìn)行變換，進(jìn)而得到對(duì)應(yīng)的避障方案，最終可實(shí)現(xiàn)基于輸電線路電場(chǎng)分布特征的全電網(wǎng)無(wú)人機(jī)巡檢避障。

距離是無(wú)人機(jī)巡檢避障的關(guān)鍵參量之一，而電場(chǎng)又恰好與距離成映射關(guān)系，因此就可以通過(guò)測(cè)得的電場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)理論分析得到電場(chǎng)強(qiáng)度與距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系，然后計(jì)算出無(wú)人機(jī)與輸電線路或桿塔之間的距離，使得無(wú)人機(jī)在巡檢作業(yè)時(shí)可以與輸電線路保持一定的安全距離，減小高壓輸電線產(chǎn)生的電場(chǎng)對(duì)無(wú)人機(jī)電子設(shè)備造成的干擾，避免墜機(jī)或損壞高壓電線等事故的發(fā)生。

陳紹祥等人設(shè)計(jì)了一種檢測(cè)高壓輸電線路電場(chǎng)的三維立體檢測(cè)裝置來(lái)完成上述避障步驟；鄭天茹等人基于距離與電場(chǎng)強(qiáng)度的對(duì)應(yīng)關(guān)系（見(jiàn)圖4，以220kV為例），先通過(guò)電場(chǎng)測(cè)量裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，再與無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，來(lái)判斷是否需要進(jìn)行避障動(dòng)作。

圖4 220kV線路仿真與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比圖

有些研究人員不利用距離作為避障參量，而是直接利用電場(chǎng)數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)避障判斷：黃俊璞等人通過(guò)計(jì)算輸電線路周圍電場(chǎng)得到電場(chǎng)強(qiáng)度二次倒數(shù)，以此為判據(jù)來(lái)進(jìn)行無(wú)人機(jī)避障判別，提高了無(wú)人機(jī)避障的精準(zhǔn)性。這是一種簡(jiǎn)單直接并且有效的思路。

3.2 基于磁場(chǎng)環(huán)境的避障方法

由于磁場(chǎng)的復(fù)雜性等特點(diǎn)，其應(yīng)用于無(wú)人機(jī)巡檢避障方面的局限性相較于電場(chǎng)更大，因此直接利用磁場(chǎng)環(huán)境的避障方法并不多。一種最簡(jiǎn)單的思路就是將電磁傳感器放在無(wú)人機(jī)上，并使用磁場(chǎng)數(shù)據(jù)來(lái)確定無(wú)人機(jī)與傳輸線之間的相對(duì)位置，以達(dá)到避障的目的。

3.3 基于電磁場(chǎng)結(jié)合的避障方法

顯然，結(jié)合電場(chǎng)與磁場(chǎng)的復(fù)合避障方法要比單一利用電場(chǎng)或磁場(chǎng)的避障法更具有嚴(yán)謹(jǐn)性和精確性。首先要設(shè)計(jì)一種搭載在無(wú)人機(jī)上的并能同時(shí)檢測(cè)電場(chǎng)和磁場(chǎng)強(qiáng)度的檢測(cè)系統(tǒng)，如圖5和圖6所示，該系統(tǒng)能夠檢測(cè)出無(wú)人機(jī)與高壓輸電線在不同距離時(shí)的電磁場(chǎng)強(qiáng)度，又由于電磁場(chǎng)強(qiáng)度與無(wú)人機(jī)和高壓輸電線的距離成線性關(guān)系，因此可將檢測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線傳輸?shù)降孛婵刂浦行幕蛑苯犹峁┙o無(wú)人機(jī)飛控處理單元，來(lái)判斷無(wú)人機(jī)是否處于安全范圍，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的避障功能。

圖5 電場(chǎng)檢測(cè)單元結(jié)構(gòu)

圖6 磁場(chǎng)檢測(cè)單元結(jié)構(gòu)

3.4 基于電磁場(chǎng)模型的避障方法

建模法通過(guò)仿真軟件建立起實(shí)際問(wèn)題環(huán)境的空間數(shù)據(jù)模型，方便研究人員進(jìn)行理論分析和仿真驗(yàn)證，避免了實(shí)際工作中人力、物力的耗費(fèi)。要建立輸電線路電磁場(chǎng)模型，首先要獲得輸電線路的電磁場(chǎng)參數(shù)和各種數(shù)據(jù)，再利用仿真軟件（常用的有Ansys和Ansoft）在計(jì)算機(jī)中建立仿真模型。

若僅建立輸電線路電場(chǎng)分布模型，則研究不同直流電壓下直流輸電線路中無(wú)人機(jī)巡檢安全距離的電場(chǎng)仿真，得到不同位置距離的空間電場(chǎng)分布，見(jiàn)表1，再通過(guò)安全距離研究避障。

表1 500kV線路空間電場(chǎng)分布

或針對(duì)輸電線路周圍的障礙物，利用電場(chǎng)分布來(lái)研究避障。黃俊璞等人用Ansoft仿真軟件對(duì)輸電線路下方的障礙物進(jìn)行三維仿真，如圖7所示，再結(jié)合線路斜上方和斜下方的電場(chǎng)分布情況，得到無(wú)人機(jī)巡線安全距離，最后研究了無(wú)人機(jī)避障問(wèn)題。

圖7 線路斜下方房屋障礙模型

圖7中，三條直線1、2、3垂直于導(dǎo)線表面，用來(lái)研究電場(chǎng)的沿線分布，A、B、C為三相導(dǎo)線。

為了使建模工作更精準(zhǔn)更高效，可以將仿真分析軟件與其他分析方法結(jié)合，宋福根等人利用三維電場(chǎng)估計(jì)方法結(jié)合有限元分析軟件Ansys對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度分布進(jìn)行建模，在此基礎(chǔ)上分析空間電場(chǎng)強(qiáng)度的分布特征，然后研究無(wú)人機(jī)的避障原理。

同樣，建模時(shí)結(jié)合第2節(jié)所講的柱狀空間法，使得仿真結(jié)果更嚴(yán)謹(jǐn)、更精確。邴麗媛等人采用多傳感器融合技術(shù)，通過(guò)對(duì)巡檢過(guò)程中可能出現(xiàn)的障礙物進(jìn)行建模，建立最小安全空間模型，再結(jié)合輸電線路周圍電場(chǎng)模型，同時(shí)利用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，來(lái)研究無(wú)人機(jī)巡線的避障技術(shù)。

研究電磁場(chǎng)結(jié)合的輸電線路模型與上述相似，關(guān)鍵在于得到不同電磁場(chǎng)強(qiáng)度下無(wú)人機(jī)與導(dǎo)線的距離關(guān)系，這可以通過(guò)結(jié)合有限元算法等分析方法與Ansys等仿真軟件來(lái)分析得出。但該距離可能存在誤差，因此曹浩楠等人提出了選用電場(chǎng)有效值結(jié)合高度的方法來(lái)確定無(wú)人機(jī)與輸電線路真實(shí)距離，其結(jié)果誤差更小，更接近實(shí)際距離。

此外，劉壯等人也通過(guò)建立輸電線路電磁場(chǎng)仿真模型，研究無(wú)人機(jī)不同巡檢距離下導(dǎo)線周圍電磁場(chǎng)分布，并仿真得到±500kV直流輸電線路直線塔無(wú)人機(jī)巡檢作業(yè)最小安全距離為3m，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合電流進(jìn)行距離修正，使其更精準(zhǔn)更真實(shí)。

除此之外，還可將電磁場(chǎng)仿真模型及其得到的安全距離結(jié)果，結(jié)合其他方法來(lái)實(shí)現(xiàn)更高效、更準(zhǔn)確的避障。例如馮智慧等人先通過(guò)建立導(dǎo)線對(duì)無(wú)人機(jī)工頻電磁場(chǎng)干擾仿真模型，分析工頻電磁場(chǎng)對(duì)無(wú)人機(jī)機(jī)身及機(jī)載設(shè)備的影響，確定了飛行最小安全距離；基于此，結(jié)合確定的最小安全距離、線路桿塔三維模型、巡檢任務(wù)相關(guān)信息和三維GIS系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)巡線路徑規(guī)劃和避障等功能。

3.5 基于電磁場(chǎng)并結(jié)合其他方案的避障方法

同樣，將多種方法結(jié)合起來(lái)的避障方案雖然復(fù)雜性較高，但從精確性和優(yōu)越性來(lái)說(shuō)，必然比單一方法更高。在利用電磁場(chǎng)特性分析并得出無(wú)人機(jī)巡檢的安全飛行距離的基礎(chǔ)上，高旭東等人將圖像匹配的視覺(jué)測(cè)距方法融合到該避障方法中。

這種復(fù)合避障法的關(guān)鍵在于利用電磁場(chǎng)特性得到無(wú)人機(jī)安全飛行距離，具體做法是：首先構(gòu)建交流輸電線路模型，分析不同電壓等級(jí)下輸電線內(nèi)側(cè)、外側(cè)、下側(cè)三個(gè)方向不同距離的電場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)強(qiáng)度的衰減情況；并設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的含有機(jī)翼、腳架的無(wú)人機(jī)模型，分析無(wú)人機(jī)對(duì)于輸電線周圍電場(chǎng)和磁場(chǎng)分布的影響以及無(wú)人機(jī)周圍電場(chǎng)的分布、無(wú)人機(jī)機(jī)體磁場(chǎng)的分布；結(jié)合無(wú)人機(jī)飛行速度、信號(hào)傳輸延時(shí)特性、風(fēng)速等因素，最終得出無(wú)人機(jī)在高壓交流輸電線環(huán)境中巡檢的近似安全飛行距離。

4 結(jié)論

綜上所述，幾種傳統(tǒng)的基于傳感器的和基于柱狀空間的避障方案雖然在初期實(shí)現(xiàn)了無(wú)人機(jī)巡檢避障的功能，但經(jīng)過(guò)實(shí)踐的檢驗(yàn)，其缺陷也慢慢暴露出來(lái)，但這些方案所提供的思路和經(jīng)驗(yàn)仍然是避障工作不可或缺的寶貴財(cái)富。同時(shí)，隨著研究的深入，這些方案也很有可能經(jīng)過(guò)優(yōu)化、完善和創(chuàng)新，展現(xiàn)出全新的活力。

相比之下，基于輸電線路空間電磁場(chǎng)分布特征的無(wú)人機(jī)避障策略更為優(yōu)越。該避障策略是一種通過(guò)分析輸電線路空間電場(chǎng)的分布特征，得到其空間等電場(chǎng)強(qiáng)度區(qū)域并以此值作為主要避障參量的自主避障策略。

該避障策略硬件要求低，受外界影響較低，避障精準(zhǔn)性高，效率高，同時(shí)理論基礎(chǔ)扎實(shí)，發(fā)展前景廣，更適合應(yīng)用于大型無(wú)人機(jī)自主巡檢避障控制，可為其超視距的大范圍自主巡檢提供一種安全、高效的避障策略。目前國(guó)網(wǎng)福建省電力公司已經(jīng)在該避障控制領(lǐng)域進(jìn)行了大量的前期研究工作，為將來(lái)大型無(wú)人機(jī)的超視距大范圍巡檢打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。