随着我国电力建设的不断发展,输电线路规模日益扩大,电网运行可靠性要求不断提高,需要增强输电线路故障识别和精细化巡视的效率。近年来,无人机巡检因具有检测盲区小、巡线效率高、遥控操纵灵活等优点在电力巡线作业中得到广泛应用。虽然无人机的应用为输电线路巡检带来了极大的便利,但仍存在无人机撞线等安全问题,亟需开发适合于巡线无人机的可靠高效的避撞线路方法。现有无人机避障方法多采用图像、激光、超声波等非电信号作为信息源,但这些方法存在测量距离受限、环境适应性差、障碍物识别不准等缺陷,无法满足无人机避障安全需求。考虑到架空输电线路产生工频电场为其固有性质,电场强度与场-源距离之间存在着定性和定量关系,并且电场测量不受光线、气象条件影响,具有良好的环境适应性,因此为了保证无人机巡线作业的可靠性和输电线路的安全,本论文将输电线路固有电场作为避障信息源,提出无人机避障输电线路的新方案。本论文主要研究内容如下:(1)建立了含杆塔的架空输电线路工频电场三维计算模型,研究了无人机作业空间的电场分布规律,并分析了无人机占位对电场分布的影响,提出了机载电场传感器安装位置建议和电场校正方案。(2)综合了高压输电线路电气绝缘安全、电晕无线电干扰与无人机运动性能三方面的因素,形成了确定无人机与输电线路安全距离的理论方法,并归纳了巡线无人机沿多方向趋近输电线路时飞行航迹上的电场分布特征,提出了基于电场环比变化率和安全距离限值的无人机-输电线路距离安全性评测的策略。(3)提出了一种基于动态规划与统计学习的巡线无人机偏离预设避障路线的评测算法,将动态规划与隐马尔可夫模型相结合,对含误差的动态小样本电场测量数据进行轨迹匹配,从而判断无人机当前航线是否偏离了预设避障路线,满足了无人机飞行方向偏离评测的实时性、准确性和鲁棒性需求。(4)搭建了模拟实验平台,通过模拟实验验证了本论文所提无人机与输电线路距离安全性评测方法和无人机偏离预设避障路线评测算法的可行性与准确性。