随着我国经济的高速发展,输电网络的分布越来越广,其中绝大部分远离城镇且处于地形复杂,自然环境恶劣的地方。电力线及杆塔长期暴露在野外,会受到持续的风吹日晒以及雷击等,导致电缆线材料老化,必须及时进行修复或更换。因此对电缆线的巡检是保障输电网络正常工作的不可或缺的前提条件。目前电力线的巡检主要依靠人工定期实地巡视查看,该方法需消耗大量人力和时间,且人员在自然环境恶劣的野外作业危险性极高,人力成本大且效率低下。因此,随着近年来无人机技术的高速发展,无人机已经广泛应用于电力巡检当中。无人机在空中视角广,能避免人工巡检时候的盲点,且大幅度提高巡检的速度和效率,使巡检工作能在完全带电的情况下迅速完成,效率比人工巡检搞出40倍。但是,无人机在实际的巡视过程中通常受到风以及各种环境因素干扰,使得机载传感器不准确甚至失效,对飞行器的飞行安全产生很大影响。同时由于定位精度以及传感器价格的问题,飞行器巡检精度不足,在GPS等定位信号受干扰时容易出现自动巡检精度低的问题,是智能全自动巡检的一大挑战。本文以无人机全自动智能巡检为目标,对国内外无人机在电力巡视中的应用情况进行研究分析,针对全自动巡检过程中的安全性以及精度问题,提出一种能在恶劣条件下进行全自动智能巡检的算法方案。包括单参数且对振动不敏感的姿态控制器提升飞行器在巡检过程中的安全性;在单个或多个传感器受干扰甚至失效情况下的位置、速度估计算法,可以在单个或多个传感器受干扰甚至失效情况下得到平滑准确的解算结果,提高恶劣环境下巡检的稳定性;使用视觉及雷达系统辅助的导线巡检系统,提高智能巡检的精度。本设计方案的主要内容及成果如下:(1)根据智能巡检系统的需要,进行了飞行控制器电路板、传感器以及外壳的硬件设计以及导线巡检系统的导航系统以及导线识别系统的硬件设计;(2)设计了一种无人机单参数飞行控制器,可以在仅需调整一个参数的情况下实现飞行器稳定飞行,同时降低了中低频震动对飞行控制的影响,提高了飞行控制器的适应性、鲁棒性以及安全性;(3)针对复杂飞行环境下一个或多个传感器数据不稳定甚至不可用的情况,设计出了姿态以及位置控制器,可以对各个传感器信息进行取长补短,以及调整各个传感器的权重,使得得到的位置、速度信息平滑稳定,提升巡检飞行稳定性。然后介绍了使用图像识别以及毫米波雷达对导线位置进行精确定位,并控制飞行器在导线正上方进行精确巡检;(4)研制了专用于巡检飞行器的地面站,实现了地面操作人员可实时监控飞行器的姿态、位置、速度信息,并可在地面站直接规划任务信息,实现全自动巡检;