基于改进蚁群算法的无人机三维航迹规划

针对传统蚁群算法在无人机三维航迹规划中,存在早期盲目搜索、收敛速度慢、易陷入局部最优等问题,本文提出了一种改进蚁群算法。该算法利用空间位置初始化信息素分布并设定浓度阈值,增强了蚁群早期搜索的方向性,避免了算法陷入局部最优;设计兼顾距离因素和方向因素的启发函数,改善了航迹规划质量;采用自适应挥发因子控制信息素的挥发,提高了算法的收敛速度。通过两组实验表明,该算法相比传统算法规划的航迹平均长度均减少18.6%,平均迭代次数分别减少63.3%和78.7%,平均拐角次数分别减少62.5%和42.3%。     

变电站高压设备无人机巡检安全距离确定方法研究

多旋翼无人机凭借其移动灵活、机身精巧等优点在变电站巡检中具有很大优势和应用前景。为解决变电站无人机巡检的安全距离确定问题,本文选用典型机型经纬M300 RTK和御2行业进阶版为研究对象,开展了无人机的测控性能安全距离试验和放电观测试验,对无人机在工频电场和磁场环境下测控性能进行耐受测试,通过电场和磁场仿真,得到了无人机的工频电场和磁场耐受上限,对无人机放电过程、电晕放电干扰进行分析,结合试验和仿真数据提出无人机作业安全距离的判据和确定方法,可为变电站无人机巡检距离控制和路径规划提供参考。     

基于改进蜣螂优化算法的无人机航迹规划

针对蜣螂优化算法(DBO)存在全局探索能力不足、容易陷入局部最优,致使无人机三维航迹规划效果不佳的问题,设计了一种改进的蜣螂优化算法(EDBO)。首先,从偷窃蜣螂种群中划分出一种融合灰狼领袖群思想的领袖蜣螂群,增强了算法的多样性和鲁棒性;其次,使用种群切换策略,同编号的蜣螂个体行为不再固定,提高了算法全局探索和局部挖掘的能力;最后,利用Beta分布动态反向学习策略帮助蜣螂更好的进化。将所提算法与4种优化算法进行了无人机三维航迹规划对比,仿真结果表明,在3个场景下,EDBO可以更稳定的生成代价函数值更小的航迹,平均代价函数值相较于原始DBO算法分别减少了9.8%,10.4%,16.5%。     

变电站无人机电磁干扰试验研究

广东汕头的变电站内设备密集,电磁环境复杂,变电站设备故障的后果较严重,目前广泛采用无人机自动巡视以保证变电站的安全.为研究无人机自动巡视是否会威胁到设备安全运行,需研究无人机的电磁干扰程度.首先分别提出了三种电压等级变电站主变进行工频磁场和工频电场的测量方法,随后提出了工频磁场和工频电场干扰试验的试验方法,并制定了详细的试验方案,记录并处理关键数据指标,分别基于三种无人机机型开展电磁干扰试验.通过制定的试验方案,可获取不同机型处于不同强度工频磁场和工频磁场环境的飞行稳定性,可调整航线规划的标准,评估无人机自动巡视的外部(环境)和内部风险因素,具有十分重要的研究意义.     

基于新型灰狼优化算法的无人机航迹规划

为解决灰狼优化算法存在寻优性能差、收敛性差等问题,提出了一种新型灰狼优化算法。该算法在初始化部分使用反向学习策略生成了有序的个体,有效改善了算法的收敛速度;设计新型的非线性收敛因子和优化个体位置更新策略来协调算法的搜索能力,降低陷入局部最优的概率;引进精英选择保留策略,促使种群进化加速,提高算法收敛速度。基本函数测试和航迹规划仿真实验两者的结果表明新型灰狼优化算法具有较强的收敛性和寻优能力,并且该算法规划航迹所花费的平均航迹代价值比灰狼优化算法少19.9%。     

输电线路无人机自主巡检航迹优化研究

为提高巡检数据的可行性和精度,开展了输电线路无人机自主巡检航迹优化研究。在确定巡检航迹规划约束条件的基础上,建立巡检航迹的表达式及目标函数,生成最优巡检航迹路线,提出一种全新的航迹优化方法。按照优化方法的思路,将优化前后无人机巡检航迹应用到真实环境中进行对比,结果显示优化后的无人机巡检航迹能覆盖该区域中所有需检测的待检测点,可有效提高巡检数据精度,并进一步实现输电线路无人机智能巡检标准化作业。     

基于栅格模型及双层规划的无人机三维协同轮流攻击航迹规划

为求解无人机群协同轮流攻击航迹规划,采用栅格模型法将飞行环境划分为大小相同的长方形空间,该方法不受威胁类型限制,栅格大小可任意选取,规划精度高,自主性强。采用双层规划法求解无人机协同轮流攻击航迹规划,将其分为航迹规划层及协同规划层,并给出求解步骤。实例仿真测试结果表明,该方法能准确生成符合时空协同要求的航迹,耗时短、鲁棒性强,且可满足实时性要求,表明该规划方法有效可行。     

基于DGB＿RRT算法的无人机自主航迹规划

无人机在输电线路走廊空间环境下在线自主进行空间探索,针对传统RRT算法因采样盲目性导致的效率低下的问题,提出了一种基于动态步长-高斯采样-双向快速扩展随机树算法——DGB＿RRT算法。首先,采用高斯采样实现启发式采样目标,减少因搜索范围随机性强生成采样点的数量,然后引入贪婪扩展算法和动态矢量步长优化策略确定该采样点的生成方向和增长步长来确定新节点,提高了随机树的扩展速度。其次,使用路径剪枝的策略来剔除冗余采样点,缩短了路径规划的长度,进一步提高了路径搜索的效率,结合Dubins曲线,在满足无人机曲率约束条件下使得航迹平滑处理,实现在障碍区域无人机矫正位姿实现避障飞行。最后,经多次重复对比实验,证实了提出算法不仅规划航迹运行时长缩短了近一半,而且路径长度也缩短了近40%,该方法在速度和效率方面都有明显提升。     

基于输电杆塔的无人机精细化巡检研究

针对输电杆塔的无人机精细化巡检,给出了航迹规划方法并阐述了关键技术。航迹规划原则一般以∩型顺序拍摄,不同的塔型拍摄顺序有差异;拍摄点位复杂的杆塔采用启发式算法进行航迹规划;采用毫米波雷达避障,利用RTK技术进行厘米级定位,动力控制系统可使无人机平稳地悬停拍摄。目前的精细化巡检仍以人工操作为主,需通过视觉算法增加其自主性、智能性。     

无人机线路自主巡检的动态轨迹规划方法

为提高无人机巡检航迹精度,本文提出一种基于动态航迹优化规划的无人机输电线路自主巡检方法。首先,通过单目视觉测距确定无人机巡线安全距离;然后,基于全局静态航迹中的静、动态突发威胁,建立动态航迹规划模型,通过改进双向快速扩展随机树算法对航迹实现动态优化规划;最后,设计无人机自主巡检系统流程,完成自主巡检的全路程作业。实际应用表明,该系统可以提高无人机巡检精度、效率并降低巡检成本。     

基于GIS的城市配电网规划辅助系统设计

为使电网规划更加符合现代社会的各种要求,提出了一种基于地理信息系统的城市配电网规划辅助系统的架构,利用Visual Studio 2010和Arc GIS Engine9.3开发系统主要模块,实现配电网负荷预测、变电站自动布点、网络结构规划以及线路路径规划等基本功能。该系统已成功测试并运用于湖北黄冈地区的电力系统中,实践证明该系统不仅可以减轻电网规划人员的工作强度,而且还为其提供了先进的工作手段,提高了电网规划的水平。     

基于GIS平台的广州电网规划辅助决策系统开发与应用

研究开发了新一代基于GIS平台的广州电网规划辅助决策系统.系统以先进的规划理论、规划方法为指导.以GIS技术为基础,实现与其他基础电力系统数据库共享与交换,具有技术先进、智能化程度高、实用灵活等特点.在广州供电局的实际应用表明,该系统能够有效提高规划工作的科学性、实用性和及时性,为电网规划的管理与决策提供可视化的操作平台.     

基于ACO的无人机巡线路径规划研究

无人机巡线的推广和应用使得带电维护和检修成为可能,从而提高了电力工人的维护和检修速度.由此,合理地、精细化地规划无人机巡线路径已成为亟待解决的问题.该文以无人机巡线路径作为研究对象,首先,针对无人机巡检路径的规划特点,建立无人机巡线作业环境模型;然后,建立能耗最低、可巡线时间最长的目标函数,并利用蚁群算法对其进行求解,...     

五自由度机械臂的运动学建模和轨迹规划研究

为改善三次多项式插值算法在机械臂运动过程中由于角速度和角加速度变化曲线的突变情况导致的关节抖动、 运动轨迹偏差现象,提出对机械臂的各关节运动轨迹采用七次多项式插值算法进行规划.以五自由度机械臂为研究对象,选择改进型 DＧH 法 (DenavitＧHartenberg)构建运动学模型.仿真结果显示,采用七次多项式插值算法,所得关节运动轨迹光滑连续、无突变,提升了机械臂的运动精确性,减少了抖动对硬件造成的损耗,具有一定的应用价值。     

无人机电力巡检航线智能规划及自主巡检研究

为缓解无人机电力巡检航线规划效果差、巡航效率低的问题,以及规避非可靠路径的威胁,提出无人机电力巡检航线智能规划及自主巡检研究方法。计算目前航线存在威胁的概率及在每条路线上需要付出的代价,获取可飞行的无人机电力巡检航线;应用启发式算法,不断遍历计算出2节点的优先级,优化可飞行航线的静态、动态路线的规划效果,并根据巡检报告及电力巡检要求,采集输电线的最大安全距离及输电线中带有隐患的个数,实现无人机巡检航线智能规划及自主巡检。实验结果表明,应用获得的最优巡检路线进行巡检后,其航线规划效果好、巡航效率高,可以完全按照电力巡检要求进行智能避障,自主巡检效果得到了保证。     

低碳经济下基于排放轨迹约束的电力系统电源扩展规划模型

电力行业低碳化是应对全球气候变暖、实现我国社会经济可持续发展的关键,而电源规划将在其中发挥至关重要的作用。本文深入揭示了低碳经济相关要素及其对电源规划的影响,并结合基于总额度约束的CO2排放轨迹,建立了低碳经济下基于排放轨迹约束的电力系统电源扩展规划模型。该模型在传统模型的基础上将低碳电力技术成本、碳交易费用以及碳排放超过排放轨迹额度的惩罚费用加入目标函数,将CO2减排目标引入约束条件,从而更全面地反映低碳经济以及国家不同减排模式下的电源规划费用。利用该模型对某省级电网的电源扩展规划进行了研究,结果验证了所提出模型的正确性和有效性。     

无人机技术在电力线路规划场建补偿费评估中的应用研究

随着电网规模的迅速发展,电力建设投资不断增长。与此同时,工程建设场地征用及清理补偿的费用也在不断上涨,并逐渐成为电力线路工程造价上涨的主要因素。而费用预估算的一个关键是对于补偿量的认定。由于线路工程现场踏勘及详细评估的工作量和难度太大,因此补偿工程量认定成为影响工程造价和进度的一个矛盾瓶颈。为此将无人机航测、三维建模和特征物提取技术用于电力线路规划的场建补偿费评估,通过理论和实测分析,对不同软硬件的组合进行了比较,最终找到了一种适合此类项目特点和要求的方法,该方法的推广应用将极大提高线路工程方案评审的效率和质量。     

根据量测轨迹计算轨迹灵敏度的卷积法

轨迹灵敏度刻画系统中某一参数、初始条件发生微小变化时系统动态轨迹的变化程度。轨迹灵敏度已应用于参数辨识、动态安全分析等电力系统研究领域。直接由定义计算轨迹灵敏度通常依赖于数值积分的方法,不仅计算费时,模型和参数的误差会影响轨迹灵敏度的计算结果,而且不能充分揭示轨迹灵敏度的物理本质。文中提出一种基于量测轨迹的轨迹灵敏度计算方法,可以克服上述缺点。将时域响应轨迹变换到复频域后,根据轨迹在复频域上的分析性质,证明了轨迹灵敏度可以表示为系统的阶跃响应轨迹与脉冲响应轨迹的卷积或它们的线性组合。电力系统算例表明所提出的方法简捷、有效、可行。     

某型制导火箭弹弹道仿真

制导化改造是提高火箭弹精度最有效的一种方法.弹道仿真在制导火箭弹研究设计中占有非常重要的地位,仿真结果的正确性与合理性直接影响了制导控制系统的设计开发.为了对制导火箭弹的弹道进行仿真,首先建立了制导火箭弹的运动数学模型,而后结合风洞试验得到的动力系数进行了无控弹道仿真,得到了弹道、速度、弹道倾角和攻角等变化曲线.仿真结...     

基于GIS的配电网络实时监控系统

介绍了Socket通信机制及利用Delphi和Mapinfo开发配电网地理信息系统的技术。并结合实例讲述了基于传输控制协议／网间协议TCP／IP(Transmission ControlProtocol／Intemet Protocol)通信的实时监控系统。该方案采用面向对象的开发工具和数据库设计方法．按照数据和应用分离的原则,充分保证了数据的相对独立性和通用性。按该方案设计的系统已得到实现,它将可视化的配电网设备和数据有机结合在一起,使用户能直观方便地使用和处理数据。