Технические науки/5. Энергетика

магистрант Грузков Д.Н.;

канд. тех. наук, доц. Сидоров А.Е.

Казанский Государственный Энергетический Университет, Россия

Диагностирование линий электропередач беспилотным летательным аппаратом

Беспилотный летательный аппарат (БЛА) - является частью сложного многофункционального комплекса. БЛА открывает возможность оперативного и недорогого способа обследования труднодоступных участков местности, в которых получение информации обычными средствами, включая авиаразведку, затруднено или же подвергает опасности здоровье и даже жизнь людей. периодического наблюдения, обследования и мониторинга линий электропередач. Полученная бортовыми средствами мониторинга информация должна в режиме реального времени передаваться на пункт управления для обработки и принятия адекватных решений.

Для обеспечения задач наблюдения в реальном масштабе времени в процессе полета и цифрового фотографирования выбранных участков линии, включая расположенные в труднодоступных участках местности, а также определения координат исследуемых участков местности БЛА должен содержать в своем составе: спутниковую навигационную систему, устройство радиолинии телеметрической информации, бортовую цифровую вычислительную машину и модуль автопилота.

В настоящее время беспилотные летательные аппараты (БЛА) получают новые области применения и используются для выполнения задач, которые могут предполагать синтез цели функционирования БЛА в полёте, принятие оптимальных решений к действию с учётом разнообразных факторов состояния БЛА и внешней среды, исполнение этих решений с высокой точностью, т.е. перенос части интеллектуальных функций человека-оператора в число реализуемых бортовой системой управления. Такое расширение сферы применения и усложнение решаемых задач, существенное повышение автономности и надежности БЛА, в свою очередь приводит к необходимости разработки нового поколения бортовых систем управления, обеспечивающих возможность функционирования в условиях быстротечности изменения воздушной обстановки, при наличии случайных возмущений среды и других факторов неопределенности на основе комплексного использования современных интеллектуальных информационных технологий.

Предлагается интеллектуальная система поддержки принятия решений для задач распознавания, мониторинга, прогнозирования, планирования и управления БЛА, осуществляющим облет наземных неподвижных и мобильных объектов с целью их оперативного наблюдения (фото и видеосъемки), поиска и обнаружения в условиях ограниченности времени и ресурсов.

Система прогнозирования и принятия решений обеспечивают решение задач анализа, диагностики, оценивания и распознавания ситуаций, прогнозирования развития событий, помогают выбрать наилучшие решения в зависимости от возникшей ситуации, сопровождают этапы реализации решений, формируют управляющие воздействия, корректируя тем самым маневры БЛА при выполнении задания и оптимизируя его параметры по заданным критериям.

Рассматриваемая система, интегрированная в БЛА, позволяет обеспечить решение широкого круга задач по мониторингу линий электропередач в труднодоступных для человека районах. Применение в составе бортового оборудования телевизионных камер позволяет обеспечить высокое разрешение и детальный мониторинг подстилающей поверхности в режиме реального времени. Применение цифровой фото аппаратуры позволяет использовать БЛА для проведения аэрофотосъемки в заданном районе с последующей детальной дешифровкой. Использование тепловизионной аппаратуры позволяет обеспечить круглосуточность применения БЛА, хотя и с меньшим разрешением, чем при использовании телевизионных камер. Наиболее целесообразно применение комплексных систем, с формированием синтезированного изображения. Однако такие системы пока еще достаточно дороги. Наличие на борту радиолокационной системы позволяет получать информацию с меньшим разрешением, но круглосуточно и при неблагоприятных метеоусловиях. Возможность обеспечения устойчивой связи является одной из важнейших характеристик, определяющих эксплуатационные возможности комплекса управления БЛА. Предложенная система управления пространственным положением и изменением режима полёта в зависимости от обнаружения, распознавания и идентификации повреждений либо внештатных или аварийных ситуаций на линиях электропередач или опорах и изоляторах в комплексах управления БЛА обеспечивает оптимизацию процесса использования БЛА для обследования линий электропередач.

Литература:

1. Ерофеев А.А., Поляков А.О. Интеллектуальные системы управления. Изд. СПбГТУ.

2. Орлов Б.В., Мазинг Г.Ю., Рейдель А.Л., Степанов М.Н., Топчеев Ю.И. - Основы проектирования беспилотных летательных аппаратов.