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近年来，天然气凭借其易于储存运输、热值较高、燃烧产物较为清洁等特点，在工业生产与日常生活中被广泛的推广和应用。目前，我国天然气主要采用管网运输方式，但天然气管网在应用过程中因多种因素导致的管网破损、断裂等现象时常造成环境污染、火灾、爆炸、中毒伤亡等事故发生。因此，利用技术手段提升天然气管网的监管水平具有非常重要的现实意义。
本文围绕天然气管网监管问题，提出了基于车载无人机平台的巡检方式，所提方式一方面可发挥无人机近距离监测泄漏现场的优势，另一方面车载平台也可有效解决无人机续航能力弱的短板。论文重点对无人机的防爆技术、无人机自动降落车载平台技术以及基于无人机的天然气泄漏检测方法进行了较为系统的研究。主要研究成果如下：
(1)提出了天然气巡检无人机防爆技术方案。为适应天然气巡检过程中的易燃易爆环境，依据相关防爆技术标准，结合隔爆、本安等多种防爆技术手段，设计并实际制作了防爆无人机样品，且通过了我国防爆认证中心的相关检验。
(2)给出了无人机定点自动降落于车载停机坪的控制方法。为适应野外巡检环境，兼容现有巡检工作流程及巡检设备，将防爆无人机与地面车载平台相结合，可有效解决无人机近距离现场监测与续航问题。无人机自动降落于车载停机坪是一个关键技术，本文采用多尺度组合引导标签，结合标签位置折算方法，实现了多标签平滑切换引导无人机降落于车载停机坪。实验验证了自动无人机降落车载停机坪方法的可行性。
(3)提出了基于机载TDLAS(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy)传感器的无人机气体扩散分布建图方法。该方法采用无人机机载TDLAS传感器竖直采样，结合自适应可变半径式高斯核外推建图算法，可以获得更为接近现实扩散的气体分布二维图像。计算机仿真和无人机飞行实验验证了所提气体分布建图方法的有效性。
车载无人机平台为天然气巡检工作提供了新的解决方案，所研究的关键技术成果可为天然气巡检工作提供新的思路及技术支持。
本文围绕天然气管网监管问题，提出了基于车载无人机平台的巡检方式，所提方式一方面可发挥无人机近距离监测泄漏现场的优势，另一方面车载平台也可有效解决无人机续航能力弱的短板。论文重点对无人机的防爆技术、无人机自动降落车载平台技术以及基于无人机的天然气泄漏检测方法进行了较为系统的研究。主要研究成果如下：
(1)提出了天然气巡检无人机防爆技术方案。为适应天然气巡检过程中的易燃易爆环境，依据相关防爆技术标准，结合隔爆、本安等多种防爆技术手段，设计并实际制作了防爆无人机样品，且通过了我国防爆认证中心的相关检验。
(2)给出了无人机定点自动降落于车载停机坪的控制方法。为适应野外巡检环境，兼容现有巡检工作流程及巡检设备，将防爆无人机与地面车载平台相结合，可有效解决无人机近距离现场监测与续航问题。无人机自动降落于车载停机坪是一个关键技术，本文采用多尺度组合引导标签，结合标签位置折算方法，实现了多标签平滑切换引导无人机降落于车载停机坪。实验验证了自动无人机降落车载停机坪方法的可行性。
(3)提出了基于机载TDLAS(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy)传感器的无人机气体扩散分布建图方法。该方法采用无人机机载TDLAS传感器竖直采样，结合自适应可变半径式高斯核外推建图算法，可以获得更为接近现实扩散的气体分布二维图像。计算机仿真和无人机飞行实验验证了所提气体分布建图方法的有效性。
车载无人机平台为天然气巡检工作提供了新的解决方案，所研究的关键技术成果可为天然气巡检工作提供新的思路及技术支持。