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第1章 概述 1

1.1 无人机的定义与结构布局 1

1.1.1 无人机的定义 1

1.1.2 无人机结构布局 2

1.2 无人机的发展现状与趋势 5

1.2.1 固定翼无人机 5

1.2.2 无人直升机 9

1.2.3 特种无人机 13

1.2.4 世界无人机的未来发展趋势 17

1.3 输电线路巡检与架设无人机研究现状 18

1.3.1 国外输电线路巡检与架设无人机研究现状 18

1.3.2 国内输电线路巡检与架设无人机研究现状 20

本章小结 25

第2章 无人机系统 27

2.1 无人机系统构成 27

2.2 无人机机体子系统 30

2.3 无人机地面控制站子系统 32

2.3.1 地面控制站基本结构 32

2.3.2 地面控制站系统发展趋势 34

2.4 无人机载荷子系统 35

2.4.1 侦察监视类载荷 35

2.4.2 通信类载荷 37

2.4.3 武器类载荷 38

2.5 无人机数据链路子系统 39

2.5.1 数据链路的结构与原理 39

2.5.2 无人机数据链特征 41

2.6 无人机导航子系统 43

2.6.1 导航系统的功能与分类 43

2.6.2 非自主式导航系统 44

2.6.3 自主式导航系统 45

2.6.4 组合导航系统 46

2.6.5 导航系统发展趋势 47

2.7 无人机飞行控制子系统 48

2.7.1 飞行控制系统概论 48

2.7.2 无人直升机动力学建模 49

2.7.3 无人直升机飞行控制算法 56

本章小结 60

第3章 输电线路巡检与架设需求分析 61

3.1 输电线路巡检与架设常用术语及其定义 61

3.2 输电线路常用杆塔塔型图例 62

3.3 输电线路巡检基本要求 64

3.4 输电线路架设基本要求 66

本章小结 68

第4章 无人机输电线路巡检关键技术 69

4.1 输电线路巡检无人机功能概述 69

4.1.1 无人机巡检任务 70

4.1.2 输电线路巡检关键技术 70

4.2 输电线路巡检无人机的本体选型 72

4.2.1 输电线路巡检无人机分类 72

4.2.2 无人机巡线常用平台 73

4.3 输电线路巡检无人机飞行控制系统 75

4.3.1 机载传感器 76

4.3.2 引导设备 77

4.3.3 伺服机构 78

4.3.4 飞行控制律 79

4.4 无人机输电线路巡检载荷 81

4.4.1 陀螺稳定吊舱 82

4.4.2 可见光成像设备 82

4.4.3 红外热成像仪 83

4.4.4 紫外成像仪器 86

4.4.5 三维激光扫描设备 87

4.5 无人机输电线路巡检地面测控系统组成 89

4.5.1 地面测控系统的功能 89

4.5.2 地面测控系统结构三要素 90

4.6 无人机输电线路巡检地面测控系统数据链路 91

4.6.1 巡检地面测控系统数据链路功能 91

4.6.2 无人机数据链路组成 92

4.7 无人机输电线路巡检输电线路自动跟踪技术 93

4.7.1 地理坐标系及其坐标转换 94

4.7.2 杆塔跟踪 95

4.7.3 导线跟踪 96

4.8 无人机输电线路巡检任务工作流程 97

4.8.1 前期飞行规划 97

4.8.2 飞行巡检 99

4.8.3 巡检图像信息分析 101

本章小结 102

第5章 无人机输电线路架设关键技术 103

5.1 输电线路架设无人机功能概述 103

5.2 输电线路架设无人机的本体选型 105

5.3 无人机输电线路架设载荷 110

5.3.1 机械臂 110

5.3.2 拉力传感器 111

5.3.3 电动云台 111

5.3.4 摄像机视觉定位系统 112

5.4 无人机输电线路架设地面测控系统组成与数据链路 112

5.4.1 无人机输电线路架设地面测控系统组成 112

5.4.2 无人机输电线路架设地面测控系统数据链路 112

5.5 无人机输电线路架设杆塔自动跟踪定位技术 113

5.6 无人机输电线路架设任务工作流程 113

5.6.1 相关术语及设备介绍 113

5.6.2 架设总体作业流程 116

5.6.3 张力放线的特点及工作流程 117

本章小结 119

第6章 无人机巡检与架设应用案例 120

6.1 无人机输电线路巡检应用案例 120

6.1.1 匀速巡检飞行模式及案例 120

6.1.2 悬停飞行巡检模式及案例 126

6.1.3 匀速／悬停飞行巡检模式及案例 128

6.2 无人机输电线路架设应用案例 132

6.2.1 无人机输电线路架设系统介绍 132

6.2.2 无人机输电线路架设应用案例 134

本章小结 137

参考文献 138