强电磁扰动环境变电站无人机自主高精巡检研究

来源：中国安全科学学报杂志2025年第S1期北京时间：

作者：邹彪, 朱晓康, 任伟达, 高煜博, 方腾

单位：国网电力空间技术有限公司 特种作业中心, 北京 102209

摘要：为解决变电站复杂结构和强电磁干扰对无人机巡检产生的定位、建图及路径规划难题,提出一种基于因子图优化的多传感器融合定位与多层次轨迹规划的无人机自主高精巡检方法。在定位层面,利用因子图优化框架将激光里程计、惯性单元(IMU)预积分、全球导航卫星系统(GNSS)/实时动态测量(RTK)及回环检测深度耦合,形成具备稳定抗干扰能力与高精度特性的多传感器同步定位与地图构建(SLAM)系统;在规划层面,通过最小急动度多项式生成平滑全局航线,并引入基样条对轨迹进行细化与调整,并在系统中融合实时避障和动力学可行性约束。结果表明:该方法在室内与户外不同电压等级的变电站环境中均能保持厘米级定位精度与低地图配准误差;相比于单一传感器或常规卫星导航方案,该方法在稳定性、飞行效率和鲁棒性方面均有显著提升;因子图优化驱动的多传感器深度融合与多层次轨迹规划相结合,可为强电磁干扰场景中无人机的自主巡检提供兼具高精度和高鲁棒性的全新路径。

关键词：强电磁干扰,变电站,因子图优化,无人机,巡检

基金资助：项目基金:国家电网有限公司总部管理科技项目(5500-202304542A-3-2-ZN)