无人机路径规划及其在电力巡检中的应用开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着电力系统规模的不断扩大以及无人机技术的快速发展，无人机凭借其机动灵活、成本低廉、巡检效率高等优势，在电力巡检领域得到越来越广泛的应用。

传统的电力巡检方式主要依靠人工地面巡视，存在效率低下、危险系数高、受地理环境限制等问题，已难以满足现代电力系统对巡检效率和精度的要求。

而无人机路径规划作为实现无人机自动巡检的关键技术，能够有效解决传统电力巡检方式的不足，提高巡检效率和质量，保障电力系统的安全稳定运行。

2. 本选题国内外研究状况综述

无人机路径规划作为机器人领域的一个重要研究方向，近年来受到国内外学者的广泛关注。

1. 国内研究现状

国内学者在无人机路径规划方面取得了一定的研究成果，特别是在电力巡检领域的应用方面。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究将针对无人机路径规划及其在电力巡检中的应用进行深入研究，主要内容包括以下几个方面：
1.无人机路径规划问题描述:分析无人机路径规划的基本概念、特点以及在电力巡检中的应用需求，建立适用于电力巡检的无人机路径规划数学模型，为后续算法研究奠定基础。

2.常用路径规划算法研究:对常用的路径规划算法进行分类和比较分析，包括基于图搜索的算法、基于随机采样的算法、基于智能算法等，研究各种算法的优缺点和适用场景，为选择合适的算法提供依据。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、算法设计、仿真实验、案例分析等方法，按照以下步骤逐步开展：
1.文献调研与需求分析:广泛查阅国内外相关文献，了解无人机路径规划和电力巡检的最新研究进展，分析电力巡检对无人机路径规划的需求，明确研究目标和内容。

2.算法选择与改进:根据电力巡检环境和任务需求，选择合适的路径规划算法，并针对传统算法的不足进行改进，提高算法的效率和鲁棒性。

3.仿真平台搭建与实验:搭建无人机路径规划仿真平台，对改进后的算法进行仿真实验，验证算法的有效性和优越性，并根据仿真结果对算法进行优化。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.针对电力巡检环境的特点，对传统路径规划算法进行改进，提高算法在复杂环境下的效率和鲁棒性。

例如，针对山区等复杂地形环境，引入地形因素对路径进行约束，以规划出更安全可靠的飞行路径。

2.结合电力巡检的实际需求，设计更加智能化的路径规划策略。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1]罗德林,周帆,黄立培,等.基于改进人工势场法的无人机三维路径规划[j].电讯技术,2022,62(01):105-111.

[2]王凯,张恒,王佳冰,等.基于改进a*算法的无人机航路规划[j].计算机仿真,2022,39(01):47-52.

[3]张子豪,李建胜,陈杰,等.基于改进蚁群算法的排爆机器人路径规划[j].机械设计与制造,2022(01):250-255.