中国安全科学学报

作者：胡小兵, 卢泽, 李航, 周航

单位：1 中国民航大学 安全科学与工程学院,天津 300300；2 中国民航大学 中欧航空工程师学院,天津 300300

关键词：实时备降,安全约束,风电场,无人机 (UAV),巡检,路径规划,涟漪扩散(RSA)算法,旅行商问题(TSP)

基金：国家自然科学基金青年科学基金资助(62201577); 天津市自然科学基金资助(23JCQNJC00230); 天津市自然科学基金资助(23JCQNJC00080); 中央高校基本科研业务费(3122019057)

为提高无人机(UAV)风机巡检过程的巡检效率和安全性,合理规划无人机巡检路径,提出一种基于实时备降安全约束的无人机巡检路径规划方法。首先,基于风速风向影响下无人机的动态续航能力、航迹备降等约束条件,建立备降区安全性计算模型,评估巡检路径安全性,建立安全约束;然后,针对无人机巡检路径长度的目标函数,提出基于涟漪扩散算法(RSA)特征的最优巡检路径规划方法,依据RSA算法离散式、多智体的方法特点,在安全性约束下有效求解无人机风电场巡检的旅行商问题(TSP),规划风电场巡检路径;最后,对于不同算法进行对比试验和风电场仿真试验。结果表明:实时备降安全约束模型能够综合不同的风险因素计算出安全路线,提高巡检路径的安全性,RSA算法则能够在保证精确度的条件下快速求解安全约束下的风电场巡检TSP问题,提高巡检路径规划水平。

来源：2025年第2期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

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