随着无人机技术结合各个领域应用的快速发展,在各行各业中逐渐展现出它独特的优势。由于我国的输电线路广泛分布在大江南北,所处的地理位置以及周围环境通常十分复杂且恶劣,而为了保障国家电力系统的安全运行,需要定期对电力设施进行巡视检查。在此背景下,传统的巡检方式不仅会消耗巨大的人力物力,且效率以及安全系数都很低,而无人机巡检技术以其高效率、低成本且兼具高安全性等优点很好的解决了上述问题。为此,本文针对电力杆塔,提出并实现了一套无人机自主巡检系统。为了能够准确稳定的完成电力杆塔的自主巡检任务,需要获取高精度的巡检点坐标并以此规划自主巡检航迹。针对该问题,本文在系统坐标系下,根据相机成像原理以及相应的算法,建立了求解巡检点坐标的巡检目标模型。为了优化巡检点坐标,基于巡检目标模型结合已知杆塔结构中巡检点之间的结构信息提出了目标优化模型,由模型求解算法完成了巡检点坐标的求解与优化,其中巡检点是指杆塔上需要缺陷检查的目标点。在该基础之上,通过已知杆塔的三维结构实现了其它巡检点坐标的准确计算,并结合巡检作业要求以及杆塔结构特点,提出了计算巡检点对应航点坐标信息的方法,最后根据所有航点坐标信息完成了电力杆塔自主巡检航迹的规划。基于本系统的算法理论,构建了系统的硬件平台以及软件平台。硬件平台中采用大疆精灵Phantom 4 RTK作为载体,通过搭载高精度定位系统、相机云台等设备获取系统的必备数据。在软件平台设计中,首先在Linux环境下搭建了系统的软件开发平台,其次根据设计框架将软件系统分为数据采集与处理、巡检点计算与优化、航迹规划三个模块,并给出了各模块软件设计的详细内容。在测试整个系统之前,设计了一个实验用于测试系统的核心——求解巡检点坐标算法的有效性,由实验分析可知该算法的精度完全满足系统的要求。最后,利用整个系统对电力杆塔进行实际自主巡检测试。测试结果表明该系统能够稳定准确的完成巡检任务,由此验证了系统的有效性与可行性。