无人机高精度定位和视觉自动跟踪融合技术

陈玉权，翟学锋，宋 煜，吴 媚，张星炜，曹世鹏

(1. 江苏方天电力技术有限公司, 南京 211102; 2. 众芯汉创(北京)科技有限公司, 北京 100080)

0 引言

输电线路是电网系统的重要组成部分，是支撑国民生产和生活的运输命脉[1-3]。由于我国地形复杂多样，部分输电线路处于较极端的地理环境中，如有受损则会影响电力的正常运输，因此需要线路巡检来保证电力稳定传输。传统的人工巡检有着耗时长，投入大，且容易受环境条件影响的缺点，无人机电力巡检技术的引入很大程度上解决了这一难题。但是手动操控无人机需要巡检工作人员具备较高的无人机操控技术，因此无人机全自主巡检成为新的可选方案，可以保证巡检的质量以及采集数据的规范，提高巡检效率。其中，计算机视觉、定位技术的发展为自主巡检提供了技术保障[3]。RTK定位技术[4-5]可以消除信号传递过程中造成的定位误差，不仅可以通过相机来拍摄线路巡检状态，还可以通过图像处理获得自身位置信息，实现自主的导航与拍摄，SLAM则能在未知的环境中，利用其搭载的传感器建立地图，进行定位与导航，比较常用的算法是ORB-SLAM[6-8]。然而无人机自主巡检的方案还不成熟，仅使用相机定位导航的无人机自主巡检现在仍面临在障碍物集中，视线较差的环境下难以做到合理避障的问题。比如基于相机拍摄的SLAM容易受光照条件影响，在光照较暗的情况下精度不佳，因而不利于无人机在室外导航使用[9-11]。因此需要使用多传感器搭配SLAM技术，来弥补单一传感器的不足，提高无人机的定位导航能力与稳定性。……