System hilft Drohnen, Stromleitungen zu erkennen und zu vermeiden

Die Forscher entwickelten einen Sensor und eine Softwareanwendung, um spannungsführende Stromleitungen in der Nähe von unbemannten Flugsystemen (UAS) zu erkennen und zu vermeiden. Das Ziel ist es, Drohnen ausreichend Zeit und Distanz zu geben, um zu reagieren, Kabel zu vermeiden und Folgemanöver zu steuern.

Der Ansatz verwendet eine einzigartige Konfiguration von Feld- und 3D-Sensoren in Verbindung mit Low-Power-Verarbeitungsmethoden. Dies führte dazu, dass Stromleitungen erkannt und der Autopilot des Geräts informiert wurden, um eine Kollision mit den Kabeln zu verhindern. Stromleitungen erzeugen große Felder, die mit stromsparenden, kostengünstigen passiven Sensoren für elektrische und magnetische Felder leicht erfasst werden können. Dieses Verfahren ermöglicht es UAS, die mit den Sensoren ausgestattet sind, kleinere, stromsparendere und kostengünstigere Sensoren zu verwenden, um den Standort und den Poynting-Vektor (d. h. die gerichtete Energieflussdichte) von nahe gelegenen Stromleitungen zu erkennen. Dies ermöglicht es dem UAS, die erkannten Stromleitungen autonom zu vermeiden oder an ihnen entlang zu navigieren.

Während bestehende Drahterkennungs- und Drahtvermeidungstechnologien, die Radar- und/oder optische Sensoren verwenden, kommerziellen Erfolg hatten, sind sie als teuer, sperrig und leistungsintensiv mit technischen Einschränkungen bekannt. Der Erkennungsalgorithmus führt zu einer Größen-, Gewichts-, Leistungs- und Kostenreduzierung. Durch die Kombination beider Erfassungsmodalitäten in einem Sensor schätzten die Forscher die Richtung des Energieflusses, was kein herkömmlicher Sensor leisten kann.

Die Technologie ist auch nützlich, um Stromnetze zu kartieren oder beschädigte Kabel nach einem Hurrikan oder als Teil einer Nation-Building-Bemühung zu lokalisieren. Die gleiche Technologie ist für Energieversorgungsunternehmen von Vorteil, die routinemäßige und Notfallinspektionen von vielen Kilometern von Stromleitungen benötigen, um Baumbeeinträchtigungen, übermäßigen Durchhang und andere Probleme zu erkennen.

Ein drohnenbasiertes System könnte Stromleitungen aus der Ferne erkennen und deren genaue Position bestimmen, um eine sichere Navigation zu ermöglichen. Dadurch werden die Faktoren überwunden, die die Wirksamkeit von Drohnen in der Nähe von Stromleitungen einschränken, und ihr volles Potenzial für die autonome Inspektion von Stromleitungen sowie für andere Vorgänge wie die Frachtlieferung freisetzen.