随着科技的大力发展,无人机的避障技术应用研究越来越受到研究人员的重视。电能是人们日常生活中不可或缺的电力资源,然而随着人们对电能的需求量不断增加,电力系统的稳定性就显得越重要,输电线路的日常巡检是确保电力系统稳定运行的重要部分,当前输电线路的巡检主要依赖于人工巡检,而在实际输电线路巡线工作中,由于人工巡检存在作业安全隐患比较多、巡检精度不高、人力成本太高以及巡检效率低下等诸多弊端,而无人机用于输电线路巡检具有人工巡检无法替代的优点,因此无人机被运用于输电线路的巡检越来越受到研究人员的重视,可以预料到将来使用无人机逐渐替代人工巡线已成为一种趋势。因此,本文将重点对无人机应用于输电线路的巡检避障技术展开研究,本文具体主要研究内容如下:(1)分析国内外无人机巡检目前研究进展及成果。搜集国内外的多旋翼无人机巡检的现状,分析目前存在的问题,提出解决方案。介绍本论文主要的研究内容以及结构安排。(2)建立多旋翼无人机的数学模型及完成其姿态控制设计。多旋翼无人机由电极转动带动螺旋桨产生升力从而实现上升,通过控制多个旋翼的转速从而控制多旋翼无人机的六种姿态。通过对于无人机的分析后建立其数学模型,并对其姿态进行线性设计。(3)完成多旋翼无人机避障控制系统的设计与实现。对多旋翼无人机避障系统的控制电路进行设计,并完成避障系统的硬件设备分析选型。另外,构建了一套四旋翼无人机的飞行控制平台,用于后续无人机避障系统避障能力检测的测试平台。选用单片机STM32f103作为无人机避障系统的控制芯片,因STM32系列单片机使用库函数编程、处理器为ARM32位的Cortex-M3核,信号处理计算处理速度快。同时完成无人机飞控系统的选型分析。最后,通过比较不同类型的距离传感器,最终选用360度激光扫描仪作为无人机的环境检测设备,选取此种激光扫描仪作为测距传感器,具有检测效率高、精度高等优点。最后,对通讯协议解析进行分析研究。(4)完成多旋翼无人机避障控制系统控制算法设计及算法仿真研究。以多旋翼无人机作为整体研究对象,研究其在飞行过程中的受力情况,以此分析飞行过程中无人机在三个不同运动方向的动力学数学模型,同时,以所构建的无人机动力学模型作为基础,引入模糊控制算法作为本文所研究的无人机避障控制系统核心算法,以此实现无人机避障系统控制具备避障检测能力。最后,利用Matlab软件对基于模糊控制的避障系统进行仿真建模测试研究。(5)完成多旋翼无人机避障控制系统的测试分析。该部分内容重点是对本文所设计的多旋翼无人机避障系统进行避障检测性能的测试分析。选取建筑物的外墙、树木及树叶等作为障碍物目标,完成对避障控制系统的避障检测精度的分析测试。最后选取外部真实环境中的输电线路进行测试,分别对输电线路中的铁塔、绝缘子以及导线进行避障能力检测,通过获取的检测测试数据,分析测试结果。