基于互联网技术的无人机电力巡检视觉避障方法的研究与发展

随着电力系统的不断升级和扩大,传统的人工巡检方式已经无法满足日益增长的巡检需求。随着互联网的不断发展,以无人机作为巡检工具的巡检方法,以其灵活、高效的特点,逐渐成为电力巡检的首选。然而,在无人机巡检过程中,视觉避障技术一直是制约无人机应用的一个重要问题。本文将对基于互联网技术的无人机电力巡检视觉避障方法的研究与发展进行综述,详细介绍视觉避障技术的关键点,包括通信技术和算法等方面,分析视觉避障技术在无人机电力巡检中的应用现状和存在的问题,展望视觉避障技术在无人机电力巡检中的发展趋势。     

无人机自主巡检系统的关键技术研究

无人机（UAV）将成为未来电力巡检的主要工具,目前其飞行路径主要根据GPS进行设计。GPS定位精度低,部分区域GPS信号弱,是阻碍无人机电力巡检广泛应用的主要瓶颈。针对复杂环境下的输电线路态势感知,提出一种基于单目视觉的无人机自主巡检系统,实现脱离GPS的自主导航。该系统采用基于深度学习的目标识别检测算法,利用单目视觉的投影变换对尺度已知的待检测目标进行三维定位,然后通过基于大疆SDK开发的飞控程序调整无人机的飞行姿态并自主导航,实现无人机实时巡检。实验结果表明,距离目标物10?m时,该系统在世界坐标系[X、][Y、][Z]三个方向的定位误差分别为0.31 m、0.06 m、0.24 m,处理速度0.76 frame/s,准确性和可行性得到了验证。     

基于智能图像识别的无人机电力线路安全巡检方法

为了解决无人机电力线路巡检过程中安全性指标偏低问题,降低了无人机电力线路巡检效率,因此提出基于智能图像识别设计新的无人机电力线路安全巡检方法。采集无人机电力线路安全巡检图像并加以滤波处理,基于智能图像识别技术设计无人机线路巡检识别算法,采用最优全局概率搜索遗传算法规划无人机电力线路安全巡检路径,实现了无人机电力线路安全巡检。结果表明,设计的无人机电力线路安全巡检方法的巡检安全性指标较高,证明设计的无人机电力线路安全巡检方法的巡检效果较好,具有可靠性,具有一定的应用价值。     

基于正交激光雷达的电力巡检无人机自主避障系统研究

本文提出了一种基于正交激光雷达的电力巡检无人机自主避障系统,将正交激光雷达作为无人机的测距感知器,对垂直方向和水平方向的障碍物进行检测,在这个基础上提出适合电力巡检场景下的垂直方向避障策略.在本文的实验中对本文的避障策略和控制算法进行验证,结果表明采用该避障系统的无人机能够在电力巡检场景实现自主避障.     

基于地标的轻量化无人机精准降落算法

轻量化无人机的机载计算机通常计算性能较弱,很难满足无人机实现精准降落的需要。针对这一问题,提出了一种基于地标的轻量化精准降落算法,通过识别对比颜色和指定形状实现快速实时地检测着陆标识,图像处理流程简单快速且准确,通过相对位置计算在二维层面得到无人机对于降落地标的相对位置和方向,引导无人机精准降落,算法执行过程不需要考虑相机焦距。实际测试结果表明,在一些特定如无人机自主充电的应用场景,该算法过程简单,稳定性和降落精度相较于传统方法较高。     

基于改进人工势场法电力巡检无人机航迹规划

论文中结合无人机在电力巡检中的应用以及无人机巡线的方式,引入了理想巡检路径,提出了一种基于人工势场的无人机航迹规划避障的改进算法;根据电力巡检无人机的应用场景对势函数进行了调整,并且引入无人机在理想航迹投影点的引力场,当无人机陷入U型障碍物时调整无人机对障碍物感知的范围,使无人机摆脱U型障碍物.该改进算法不仅可以提高无人机巡线的效率,也可以解决部分局部极小问题.最后通过二维平面轨迹规划问题的数学仿真,验证了该方法的有效性.     

基于激光雷达和可见光立体测量的无人机电力巡线技术研究

随着社会经济的迅速发展,电力供电可靠性要求在不断提高,输配电线路的覆盖范围越来越广,电力巡检技术正在向自动化、智能化方向不断发展.随着无人机技术的发展与普及,将其应用于电力线路巡检技术中将极大提高电力工人在线路巡线、紧急抢修及状态监测等方面的工作效率.本文基于激光雷达和可见光立体测量技术,对无人机激光雷达巡线作业模式下的激光点云自动分类方式进行了研究,并基于多旋翼可见光立体测量的电力线路走廊进行三维建模,以达到有效提升模型生产效率的目的.基于本文提出的方法,对某段电力线路巡检,验证了本文所提出的无人机电力巡线技术的有效性及可行性.     

电力巡检四旋翼无人机的控制研究

为更好地实现电力巡检四旋翼无人机(UAV)的控制问题,基于自抗扰控制(ADRC)算法和改进模糊比例积分微分(PID)控制规则,分别构建基于ADRC控制算法的无人机内环姿态控制器和基于改进模糊PID的无人机外环位置控制器。通过Simulink仿真软件,搭建四旋翼无人机仿真控制模型,并对以上控制方法进行仿真验证。仿真结果表明,基于ADRC结合改进模糊PID的四旋翼无人机控制方法能快速、平滑地过渡到初始姿态角和初始位置设定值,且具有良好的跟踪能力、抗干扰能力,对提升电力巡检四旋翼无人机的巡检控制效率具有一定的参考价值和应用价值。本研究的创新点在于从内环和外环综合控制的角度,提高了无人机整体的抗干扰能力。     

基于RTK定位技术的输电线路无人机自主巡检方法

为了提高无人机在输电线路巡检作业中的定位精度,保障无人机按照预设巡检线路进行自主巡检,提出基于RTK定位技术的输电线路无人机自主巡检方法。采用基于RTK定位技术获取输电线路无人机的动态位置,基于无人机动力学模型识别无人机姿态信息,结合串级模糊PID控制器控制无人机的作业姿态按照巡检路线巡检,实现输电线路无人机自主巡检。实验结果表明,所提方法能高精度定位无人机位置,定位误差控制在1 cm之内,并且俯仰角都可在1 s内抵达理想值,可有效控制无人机准确按照预设巡检线路完成自主巡检,避障效果较好。     

基于B样条曲线的电力巡检机器人越障控制

为了提高电力巡检机器人越障控制能力,该文提出基于B样条曲线的电力巡检机器人越障控制技术,首先构建电力巡检机器人的被控对象模型,结合电力巡检机器人驱动动力学分布,进行电力巡检机器人的定位控制,同时采用避障算法进行电力巡检机器人巡检过程中的越障控制,结合位姿参数的自适应调节方法进行电力巡检机器人越障运动学模型构造。在此基础上,建立电力巡检机器人越障控制目标函数,采用B样条曲线跟踪寻优方法进行机器人的越障路径规划,采用自适应的模糊信息加权方法,进行电力巡检机器人越障控制优化。仿真结果表明,采用该方法进行电力巡检机器人运动轨迹测定分布结果稳定,接近运动轨迹的标准值。其越障控制的灵敏度较高,自适应控制能力较强,电力巡检机器人运动轨迹测定分布结果稳定,提高了电力巡检机器人越障性能。     

面向就业的地方高校计算机专业“四维”人才培养模式

根据地方高校的办学理念、定位和特色,简要分析区域经济、社会发展对计算机人才的需求,探讨地方院校计算机专业培养目标的定位,提出一种面向就业的地方高校计算机专业"四维"人才培养模式,阐述构建原则、内容及特点,最后对教学实施及实施效果等作了一些讨论。     

增强分布估计算法求解低碳分布式流水线调度

针对低碳分布式流水线调度问题(DFSP–LC),提出了一种基于序关系的增强分布估计算法(OEEDA),用于最小化最大完成时间和总碳排放量.在OEEDA的第1阶段,利用基于贝叶斯统计推断的分布估计算法(BEDA)在问题解空间进行一定时间的搜索,用于发现优质解并将其保存于非劣解集中.在OEEDA的第2阶段,提出了基于序关系的四维矩阵(OFDM)对优质解的序关系(即工件块结构及其位置信息)进行有效学习和积累,进而设计了在解中固定部分块结构的采样机制,可更加明确地指导算法的全局搜索方向.同时,引入基于解、工厂间、工厂内的3种不同Insert融合的搜索方式,对2个阶段全局搜索得到的优质解区域进行较为细致的局部搜索.最后,通过仿真实验和算法对比验证了OEEDA的有效性.     

Qi四维系统的暂态混沌现象

最近,Qi等人给出了一种四维动力系统,该系统的每一个方程都含有因变量交叉乘积而引起的非线性项.在系统的诸多参数区域内,Qi四维系统可出现复杂的分岔路径在某些参数范围内,该系统还会出现混沌现象.本文进一步考查了Qi四维系统,借助于相图和时间历程曲线图等手段,发现该系统还可能发生暂态混沌现象,初始条件的微小改变可使系统的最终稳态由一种改变为另一种.     

环境艺术设计中的第四维空间

环境艺术是空间的艺术,是以人为主体的设计活动。在建筑的客观存在和人的主观感知双重作用下,环境艺术不仅仅是传统认识中的三维空间,而是加入了时间线索的四维空间。中国古代建筑很微妙的体现出这种时空观的概念。光和空间序列是创造四维空间的主要元素。设计师应理解和利用第四维空间的设计原理,创造出优质的环境艺术。     

一类四维幂零向量场的超规范形及应用

研究一类具有对称性质的四维幂零向量场的超规范形问题,并将其应用于具有实际工程背景的高维非线性动力学模型的简化.发展与完善由Sanders、Baider和KOW提出的规范形进一步简化的理论,利用线性次数函数、多重李括号与分块矩阵的新记号表示相结合的方法,分别获得四维幂零向量场3次、5次截断的超规范形的一般形式,并将超规范形理论应用于研究环型桁架卫星天线模型的化简问题.本文通过引入并完善大尺寸分块矩阵的新记号表示方法,获得一种处理大尺寸分块矩阵运算的新方法,简化繁琐的大尺寸矩阵的运算,为后续的研究带来便利条件.     

基于内容统计的彩色视频4D-MDCT编码

为了提高彩色视频序列的压缩比，根据四维矩阵及四维矩阵离散余弦变换(4D-MDCT)理论，提出了一种基于内容统计的编码方法，即先对彩色视频序列所构成的四维矩阵进行子阵划分和四维矩阵离散余弦变换，然后对变换系数进行四维矩阵量化。为了能够充分利用彩色视频序列的帧间相关性和帧内相关性，又通过对量化后的四维子阵系数进行统计来找出其中完全相同的四维子矩阵。对于系数完全相同的子矩阵，只对第1个子矩阵进行编码，而不对其他的子矩阵进行编码，而且在对第1个四维子矩阵进行编码时，采用了传统的游程编码和熵编码。实验结果表明，在保持高信噪比的情况下，此方法可以大幅度地提高压缩比。     

DSOM: a novel self-organizing model based on NO dynamic diffusing mechanism

Self-organizing network or Self-Organizing Maps(SOM),as an unsupervised learning algorithm on clustering and visualization of multidimensional data,is an artifi-cial neural network constituting basic building blocks in the information-processing in-frastructure of the nervous system in human brains.Since it was first proposed by T.Kohonen in1982,SOM has become a very intuitive and powerful tool for various fields ranging from simulations used for the purpose of understanding and modeling t…     

一种基于四维超混沌系统的数字图像加密算法

基于低维混沌系统的数字图像加密算法存在密钥空间小、安全性不高等问题。为此,在三维Lorenz系统的基础上,通过增加变量w使其成为四维微分方程组,并引入一个非线性项来增强系统运动的复杂性,由此构造一个四维超混沌系统。基于该系统提出一种新的数字图像加密算法。Lyapunov指数的计算结果和系统运动轨迹的仿真结果验证了系统的超混沌性。安全性分析和测试结果表明,新算法对密钥非常敏感,具有较好的扩散性及安全性,能抵抗蛮力攻击、已知明文攻击和选择明文攻击。     

作战飞机智能座舱研究

传统机载座舱使得机组成员的生理、心理和智力限制成为立体作战环境人机回路中的薄弱环节,智能座舱的研究应运而生.详细阐述了作战飞机座舱的发展情况、适应战场环境的智能座舱内涵,提出智能座舱应成为机组人员的"智能助手",以支撑安全、高效地完成飞行和作战任务.分析了智能座舱急需研究的关键技术,即支持沉浸感知的四维大态势显示技术、支持武器即插即用的人机交互界面技术、多通道人机控制技术和顺应未来机组习惯的"APP+"人机交互界面技术,提出解决这些关键技术的具体研究方法.分析表明:基于"APP+"的机载座舱显示技术是未来智能座舱的发展趋势.     

一种四维向量空间模型的Web新闻文本分类方法

文本分类研究逐渐成为网络文本挖掘的研究热点,针对中文文本进行自动分类的研究也在逐渐升温.针对新闻文本的特殊性,在文本分类中经典的向量空间模型的基础上,提出了一套改进的四维向量空间模型及自适应追踪策略,进而提高了新闻文本分类的效果.实验结果表明,算法可以使传统空间向量模型的分类性能由81.5%提高至92.49%,证明算法是有效的.