井下无人机长距离自主巡检技术在国家能源集团测试成功

近日，无人机长距离巷道巡检自主飞行控制技术在国家能源集团神东寸草塔煤矿测试成功。此次测试实现了国内首次无人机在井下“一次起飞、长距离自主飞行和返回”，为无人机在煤矿井下自主巡检和大范围推广应用提供了科研参考价值，为智能化矿井改造赋能解锁了新路子。

无人机自主飞行控制技术复杂、智能化程度高，针对煤矿井下无GPS信号、低照度、结构化环境等特点，进行理论和工程试验尚属首次。中国煤炭科学技术研究院科研团队与寸草塔煤矿技术人员经过多次反复试验，在四旋翼无人机上搭载了多线激光雷达组，用三维激光雷达作为四旋翼无人机机载环境测量传感器，利用激光雷达的建图和定位(NDT) 建立了巷道飞行的“三维点云巷道图”，通过建立四旋翼无人机运动模型与机载激光雷达观测模型，计算出无人机与目标航点的距离偏差和转向角度偏差，为无人机的飞行姿态、速度控制、障碍物自主识别避让、自主返回和降落控制提供了精准航行轨迹。

此次试验成功实现了无人机自主飞行1000米的巷道巡检、平稳无碰撞的纪录。但在实验过程中，无人机高精度自主定位，仍会受到巷道潮湿雾气、煤尘、风流变化等环境的影响，还需进一步反复摸索实验。该团队还将继续在寸草塔煤矿井下主、辅运输巷及综采工作面，开展长距离快速飞行巡检测试。推进无人机自主巡检替代轨道巡检机器人，解决轨道巡检空间运动能力受限、运行速度较慢的设计缺陷，让井下无人巡检变得效率更优、安全性更强。