Fortschrittliches Drohnensystem erkennt und vermeidet Stromleitungen für sicherere Flüge

Forscher entwickelten einen Sensor und eine Softwareanwendung zur Erkennung und Vermeidung von unter Spannung stehenden Stromleitungen in der Nähe unbemannter Luftfahrtsysteme (UAS). Ziel ist es, Drohnen ausreichend Zeit und Distanz zu geben, um zu reagieren, Drähten auszuweichen und Folgemanöver zu navigieren.

Ansatz

Der Ansatz nutzt eine einzigartige Konfiguration von Feld- und 3D-Sensoren in Kombination mit Low-Power-Verarbeitungsmethoden. Dies ermöglichte die Erkennung von Stromleitungen und die Information des Autopiloten des Geräts zur Kollisionsvermeidung. Stromleitungen erzeugen große Felder, die mit Low-Power-, Low-Cost-, passiven elektrischen und magnetischen Feldsensoren leicht detektiert werden können. Diese Methode erlaubt UAS mit den Sensoren, kleinere, energiesparendere und kostengünstigere Sensoren zur Erkennung von Standort und Poynting-Vektor (richtungsbezogener Energiedichtefluss) nahegelegener Stromleitungen zu nutzen. Damit kann das UAS autonom erkannten Stromleitungen ausweichen oder entlang dieser navigieren.

Vorteile gegenüber bestehenden Technologien

Während bestehende Draht-Erkennungs- und -Vermeidungstechnologien mit Radar und/oder optischen Sensoren kommerziellen Erfolg hatten, sind sie als teuer, sperrig und energieintensiv mit technischen Limitationen bekannt. Der Detektionsalgorithmus wird zu Größen-, Gewichts-, Leistungs- und Kostensenkung führen. Durch Kombination beider Sensormodalitäten in einem Sensor schätzten die Forscher die Richtung des Stromflusses – etwas, was kein traditioneller Sensor kann.

Weitere Anwendungen

Die Technologie eignet sich auch für die Kartierung von Stromnetzen oder die Lokalisierung beschädigter Leitungen nach einem Hurrikan oder im Rahmen von Nationenaufbau. Dieselbe Technologie nützt Stromversorgern, die routinemäßige und Notfall-Inspektionen vieler Kilometer Stromleitungen benötigen, um Baumbewuchs, übermäßigen Durchhang und andere Probleme zu erkennen.

Ein drohnenbasiertes System könnte Stromleitungen auf Distanz erkennen und deren präzise Position bestimmen, um sichere Navigation zu ermöglichen. Dies überwindet Faktoren, die die Effektivität von Drohnen in der Nähe von Stromleitungen limitieren, und entfesselt ihr volles Potenzial für autonome Stromleitungsinspektion sowie andere Operationen wie Frachtlieferung.