Systeem helpt drones hoogspanningsleidingen te detecteren en te vermijden

Onderzoekers ontwikkelden een sensor- en softwaretoepassing om onder spanning staande hoogspanningslijnen in de buurt van onbemande antennesystemen (UAS) te detecteren en te vermijden. Het doel is om drones voldoende tijd en afstand te geven om te reageren, draden te vermijden en vervolgmanoeuvres te navigeren.

De aanpak maakt gebruik van een unieke configuratie van veld- en 3D-sensoren in combinatie met energiezuinige verwerkingsmethoden. Dit resulteerde in het detecteren van hoogspanningslijnen en het informeren van de stuurautomaat van het apparaat om botsing met de draden te voorkomen. Hoogspanningslijnen genereren grote velden die gemakkelijk kunnen worden gedetecteerd met low-power, low-cost, passieve elektrische en magnetische veldsensoren. Met deze methode kunnen UAS uitgerust met de sensoren kleinere, energiezuinigere en goedkopere sensoren gebruiken om de locatie en Poynting-vector (d.w.z. de directionele energiefluxdichtheid) van nabijgelegen hoogspanningslijnen te detecteren. Hierdoor kan de UAS autonoom de gedetecteerde hoogspanningslijnen vermijden of ernaast navigeren.

Hoewel bestaande technologieën voor draaddetectie en draadvermijding die gebruikmaken van radar en/of optische sensoren commercieel succes hebben gehad, is bekend dat ze duur, omvangrijk en energie-intensief zijn met technische beperkingen. Het detectie-algoritme zal resulteren in een vermindering van de grootte, het gewicht, het vermogen en de kosten. Door beide detectiemodaliteiten in één sensor te combineren, schatten de onderzoekers de richting van de stroomstroom, iets wat geen enkele traditionele sensor kan doen.

De technologie is ook nuttig voor het in kaart brengen van elektriciteitsnetten of het lokaliseren van beschadigde draden na een orkaan of als onderdeel van een natie-opbouwende inspanning. Dezelfde technologie is gunstig voor energiebedrijven die routinematige en noodinspecties van vele kilometers hoogspanningsleidingen nodig hebben om aantasting door bomen, overmatige doorhanging en andere problemen te detecteren.

Een op drones gebaseerd systeem zou hoogspanningslijnen op afstand kunnen detecteren en hun precieze locatie kunnen bepalen om veilige navigatie mogelijk te maken. Dit zal de factoren overwinnen die de efficiëntie van drones in de buurt van hoogspanningslijnen beperken en hun volledige potentieel voor autonome hoogspanningsinspectie en andere operaties zoals vrachtlevering ontketenen.