【中國(guó)智能制造網(wǎng) 學(xué)術(shù)論文】隨著電子技術(shù)和無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)制造水平的逐步提高，機(jī)載設(shè)備的性能和功能將會(huì)越來(lái)越豐富和成熟，無(wú)人機(jī)的智能化程度會(huì)越來(lái)越高。　　由于輸電線路分布范圍廣，距離長(zhǎng)，又大多處于山區(qū)地帶，地域氣候差異大，走廊地形復(fù)雜，交叉跨越多，更處于海邊雷雨多發(fā)地段，常常發(fā)生雷擊閃絡(luò)事件。而現(xiàn)有的線路巡視方法一般采用人工巡視為主，越來(lái)越凸顯出運(yùn)維人員工作量大，強(qiáng)度高，容易發(fā)生人身安全事故。針對(duì)輸電線路所處區(qū)域地形復(fù)雜、巡視困難、巡視跨越大等問(wèn)題，開(kāi)發(fā)一款針對(duì)輸電線路故障巡視的便攜式無(wú)人機(jī)。
　　
　　無(wú)人機(jī)的優(yōu)勢(shì)
　　
　　無(wú)人機(jī)包含了計(jì)算機(jī)、通信、傳感、定位導(dǎo)航、地理信息等諸多高科技成果，具備高空、遠(yuǎn)距離、快速作業(yè)的能力，在測(cè)繪、航拍、軍事、抗災(zāi)等方面得到應(yīng)用。隨著電子技術(shù)和無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)制造水平的逐步提高，機(jī)載設(shè)備的性能和功能將會(huì)越來(lái)越豐富和成熟，智能化程度會(huì)越來(lái)越高。
　　
　　無(wú)人機(jī)對(duì)高壓線路巡視是一種、智能的電力巡線模式。由于無(wú)人機(jī)飛行控控制操作過(guò)程簡(jiǎn)單可靠、運(yùn)行穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)性高、續(xù)航能力長(zhǎng)、速度快等特點(diǎn)，由此可以預(yù)見(jiàn)，無(wú)人機(jī)在開(kāi)展電力線路安全巡視工作時(shí)發(fā)揮的作用也將越來(lái)越大。
　　
　　機(jī)型選擇
　　
　　無(wú)人機(jī)按照飛行原理和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類(lèi)，可以大致分為多旋翼無(wú)人機(jī)和固定翼無(wú)人機(jī)兩大類(lèi)。
　　
　　多旋翼無(wú)人機(jī)通常只需要一塊空曠平整的場(chǎng)地進(jìn)行垂直起降，部分小型多旋翼無(wú)人機(jī)在環(huán)境條件不允許時(shí)也可用手托舉進(jìn)行起降，可以懸停和低速飛行，因此近距離、低速運(yùn)動(dòng)或者長(zhǎng)時(shí)間保持同一視角的觀測(cè)任務(wù)可使用多旋翼無(wú)人機(jī)完成。
　　
　　在操控性方面，多旋翼的操控比較簡(jiǎn)單，起飛后懸停于空中，通過(guò)搖桿使其進(jìn)行小幅度的前后、左右運(yùn)動(dòng)還有方向的調(diào)整，可以地控制多旋翼無(wú)人機(jī)的位置，以檢測(cè)目標(biāo)。在可靠性方面，多旋翼也是表現(xiàn)出色的，由于其結(jié)構(gòu)原理，利用無(wú)人機(jī)飛控增穩(wěn)系統(tǒng)，能夠使無(wú)人機(jī)機(jī)身自動(dòng)平衡。就六旋翼來(lái)講，在發(fā)生一個(gè)螺旋槳出現(xiàn)故障的情況下，依然能夠使其安全著陸。
　　
　　固定翼無(wú)人機(jī)由于結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢(shì)，以及飛行原理上的優(yōu)勢(shì)，引擎不需要克服機(jī)身重力。理論上電機(jī)的推力只要在機(jī)身重力的1/10量級(jí)上就可以飛起來(lái)，但多旋翼需要大于機(jī)身重力的大推力電機(jī)才能飛起來(lái)。
　　
　　因此在相同規(guī)格參數(shù)下，固定翼無(wú)人機(jī)和多旋翼無(wú)人機(jī)相比較，固定翼可以裝載更大的電池或更多的設(shè)備，同樣容量的電池也可以飛行更長(zhǎng)時(shí)間，所以續(xù)航時(shí)間完全超越了多旋翼。再考慮到速度上的優(yōu)勢(shì)，固定翼的航程一般能達(dá)到80km/h以上，是多旋翼的三五倍。在搭載同樣設(shè)備的情況下，可對(duì)線路進(jìn)行更大范圍的排查。
　　
　　就長(zhǎng)線路大范圍排查而言，更需要長(zhǎng)航時(shí)、長(zhǎng)距離地飛行，故而選擇固定翼無(wú)人機(jī)，但固定翼無(wú)人機(jī)并不是沒(méi)有缺點(diǎn)。
　　
　　固定翼大的兩個(gè)缺點(diǎn)：
　　
　　，通固定翼無(wú)人機(jī)常常需要很長(zhǎng)的跑道來(lái)起飛，發(fā)動(dòng)機(jī)向后推動(dòng)氣流，要得到向上的升力必須有足夠大的前進(jìn)速度，這樣氣流從前向后流與飛機(jī)的相對(duì)速度才能足夠大，根據(jù)流體力學(xué)理論，才能分解出足夠大的向上的升力，使飛機(jī)起飛。因此，普通固定翼飛機(jī)需要足夠長(zhǎng)的跑道幫助飛機(jī)助跑，使飛機(jī)加速到足夠的速度，才能產(chǎn)生足夠的向上的升力；
　　
　　第二，固定翼無(wú)人機(jī)由于飛行速度快，舵面靈活，受風(fēng)影響大，容易發(fā)生側(cè)翻事故，因此對(duì)無(wú)人機(jī)操作員的要求較高。
　　
　　針對(duì)固定翼缺點(diǎn)提出兩個(gè)解決方案基于上述的兩個(gè)問(wèn)題，為確保固定翼無(wú)人機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行，提出了兩個(gè)解決方法：