先進ドローンシステムが送電線を検知・回避し安全飛行を実現
研究者たちが、無人航空機システム(UAS)の近傍にある通電送電線を検知・回避するセンサーとソフトウェアアプリケーションを開発しました。目標は、ドローンに十分な時間と距離を与え、ワイヤーを回避し、後続の機動をナビゲートできるようにすることです。
このアプローチは、フィールドセンサーと3Dセンサーのユニークな構成を、低消費電力処理手法と組み合わせて使用します。これにより送電線を検知し、デバイスのオートパイロットに情報を伝えてワイヤーとの衝突を防止します。送電線は大きな電場を生成し、低消費電力・低コスト・受動的な電場・磁場センサーで容易に検知できます。この手法により、センサーを搭載したUASは、より小型・低消費電力・低コストなセンサーを使用して、近くの送電線の位置とポインティングベクトル(方向性エネルギー流束密度)を検知できます。これによりUASは、検知された送電線を自律的に回避または沿って航行できます。
レーダーや光学センサーを使用する既存のワイヤー検知・回避技術は商業的成功を収めていますが、高価、大型、消費電力大、技術的制約があることが知られています。検知アルゴリズムにより、サイズ、重量、消費電力、コストの削減が実現します。両センシングモダリティを1つのセンサーに統合することで、研究者たちは送電の方向を推定しました。これは従来のセンサーでは不可能なことです。
この技術は、送電網のマッピングや、ハリケーン後の損傷ワイヤーの特定、国家建設の一環としても有用です。同じ技術は、樹木の侵入、過度なたるみ、その他の問題を検知するために、数マイルにわたる送電線の定期・緊急点検を必要とする電力会社にも有益です。
ドローンベースのシステムは、送電線を遠距離で検知し、その正確な位置を特定して安全な航行を可能にします。これにより、送電線付近でのドローンの効率を制限する要因を克服し、自律的な送電線点検だけでなく、貨物配送などの他の作業への全潜在力を解放します。
センサー
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