多旋翼無人機主要由動力系統(tǒng)、主體結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)、輔助設(shè)備組成，具體如圖5所示。
圖5 多旋翼無人機的組成
在多旋翼無人機的研究方面，關(guān)鍵技術(shù)為：1、數(shù)學模型的建立;2、能源供給系統(tǒng);3、飛行控制算法;4、自主導航智能飛行。針對工業(yè)化應(yīng)用領(lǐng)域，多旋翼無人機應(yīng)該主要考慮的是：1、安全性;2、穩(wěn)定性;3、維護及擴展性;4、工作效率;、負載。
表 各類無人機的特點
3.無人機風電葉片巡檢
隨著無人機技術(shù)的發(fā)展，無人機開始在國內(nèi)應(yīng)用到包括農(nóng)業(yè)、電力石油、檢災(zāi)、林業(yè)、氣象、國土資源、警用、海洋水利、測繪、城市規(guī)劃等多個行業(yè)，特別是農(nóng)林植保和電力巡線兩個領(lǐng)域，無人機應(yīng)用進入了快速發(fā)展期。
2001年開始國網(wǎng)公司開始應(yīng)用直升機進行電力巡線。2012年國家能源局頒布了《DLT288-2012架空輸電線路直升機巡視技術(shù)導則》。2013年3月，國家電網(wǎng)公司出臺《國家電網(wǎng)公司輸電線路直升機、無人機和人工協(xié)同巡檢模式試點工作方案》，明確要求在2015年建立直升機、無人機和人工巡檢相互協(xié)同的新型巡檢模式。2014年6月，中國電力企業(yè)聯(lián)合會標準化中心對外發(fā)布名為《架空輸電線路無人機巡檢作業(yè)技術(shù)導則》的電力行業(yè)標準草案，公開征求意見。
3.1葉片故障種類
風力發(fā)電葉片一般安裝于偏遠的地區(qū)，運行環(huán)境惡劣，如較大的風沙侵襲，-30益至50益的循環(huán)溫差，以及強紫外光的老化等，在運行過程中
現(xiàn)場葉片的主要故障種類如下：雷擊損傷院雖然葉片有防雷系統(tǒng)，但根據(jù)國內(nèi)外統(tǒng)計每年遭遇雷擊的葉片有10%左右。雷擊將導致葉片損傷，嚴重時直接造成葉片的報廢，不可恢復。
葉片結(jié)冰院在南方濕度較大的地區(qū)，冬季容易結(jié)冰，比如云貴冬季的時候冰凍現(xiàn)象非常頻繁，冰凍之后整體機組載荷會急速上升。
前緣腐蝕院 前緣腐蝕一般發(fā)生在沿海的風電機組。前緣腐蝕不僅使機組的效率急劇降低，同時會造成葉片的振動和載荷增加。
整體結(jié)構(gòu)失效院整體結(jié)構(gòu)失效的表現(xiàn)形式為葉片折斷。原因大部分是由于葉片主梁的制造工藝缺陷造成，也有雷擊和設(shè)計原因造成的。
葉尖排水孔堵塞院葉片受污染后，葉尖排水孔會堵塞影響葉片排水，而且會造成葉片的噪音。
邊緣開裂
涂層脫落
螺栓斷裂掉落院葉根螺栓斷裂導致葉片掉落損毀。
3.2葉片故障巡檢方式
針對風電機組葉片的故障形式，現(xiàn)在現(xiàn)場葉片故障巡檢方式主要為目測檢查，形式上主要分為高倍望遠鏡檢查、高空繞行下降目測檢查(“蜘蛛人”)、葉片維修平臺檢查。
目測檢查是對葉片表面故障最直接、有效的檢測方法。對于非表面故障，目測檢測并不能提供太多幫助。對于較小對表面損傷，用高倍望遠鏡檢查不容易發(fā)現(xiàn)故障。蜘蛛人和葉片維修平臺檢查是比較徹底的表面檢查，缺點是檢測時間長、費用高、效率低，不適合進行日常巡檢。
應(yīng)用無人機對風電機組葉片進行檢測已經(jīng)在國外開展起來。德國的Inspec原Tools及Height等多家公司都開發(fā)了相應(yīng)的無人機檢測系統(tǒng)，都是基于現(xiàn)在流行的多旋翼飛行器所研發(fā)的無人機檢測平臺。
3.3無人機葉片巡檢特點
分布式巡檢。
風力發(fā)電是一種分布式發(fā)電，機組在風電場呈離散分布，無人機對風電機組葉片監(jiān)測不需要連續(xù)進行，所以對無人機的單次續(xù)航時間要求不高。
立體式觀測
對葉片的觀測涉及到迎風面、背風面、葉片前緣、葉片后緣，由于葉片薄厚不均，而且葉片表面為曲面，在觀測時需進行立體式觀測，由此對無人機的操控有一定要求，觀測時間將增長。
