多无人机输电线路巡检联合轨迹设计方法

来源：电子与信息学报杂志2024年第5期北京时间：

作者：高云飞, 胡钰林, 刘鸣柳, 黄雨茜, 孙鹏

单位：1.武汉大学电子信息学院 武汉 4300722.国网湖北省电力有限公司电力科学研究院 武汉 4300773.昆山杜克大学 昆山 215316

摘要：无人机(UAV)技术在输电线路自动巡检的应用中具有重要的意义和广阔的应用空间。考虑到无人机的续航能力受限，无人机需要在电量耗尽前从机巢飞往指定巡检区域，完成输电塔杆的巡检，再安全返回机巢。为此，针对大范围输电线路巡检场景，该文以最小化巡检时间为优化目标，提出一种支持大范围输电线路多无人机巡检方法。具体而言，首先通过k-means++算法合理分配无人机巡检任务，再在巡检电池能量的约束下基于改进的模拟退火算法优化无人机巡检轨迹来提升巡检效率。最后，基于模拟真实环境中塔杆的分布数据，对所提出的无人机任务分配和轨迹设计算法进行仿真分析。仿真结果验证了所提算法通过多无人机巡检任务分配和轨迹设计可显著减少总的巡检时间。

关键词：无人机巡检, 轨迹设计, 巡检任务分配

基金资助：国家自然科学基金(62101389)，国网湖北省电力有限公司科技项目(52153223000D)，武汉大学-昆山杜克大学联合科研平台种子基金项目(WHUDKUZZJJ202201)