美军研发新传感器助力无人机避开电源线

2020-09-08 13:56:21 来源:EETOP
无人机越来越多地被用于电力线路的维护和货物运送。但困扰这项技术的一个长期问题是电线几乎看不见,这些电线的位置与无人机飞行的高度大致相同。

为了解决这个问题,美国陆军研究实验室(ARL)的研究人员开发了一种传感器和配套的应用软件,只要电力线有电流,无人机和无人驾驶航空系统(UAS)就可以调整飞行路径,绕开电力线。

据研究人员介绍,该技术采用了一种由现场和3D传感器组成的新型传感器系统,并采用低功耗处理方法。这些设备与专门的软件一起,使无人机和系统能够识别电力线,避免与电力线发生碰撞。

更好的检测算法

虽然该团队的方法很独特,但电力线的检测并不是一个新的突破。电力线探测和规避技术已经存在。这些技术使用雷达和/或光学传感器,并已在许多成功的应用中部署。

使用3D传感器和内部算法,无人航空系统可以更好地避免与电线碰撞
然而,现有的系统体积庞大、价格昂贵、耗电量大。它们也有很大的技术局限性,取决于部署的地点、时间和方式。相比之下,ARL的系统具有成本效益,且易于部署,仅使用现场电磁传感器进行检测测量,并采用内部算法绘制电力线位置图。 
研究人员戴维·赫尔(David Hull)表示:“电力线很细,很难通过雷达或光学传感器看到,但是它们会产生电场,用低功耗、低成本、无源电场和磁场传感器可以很容易地检测到"。
其他附加应用
通过在单个传感器中结合两种传感方式,ARL研究团队能够估计出功率流的方向,这是现有传感器技术无法做到的。

这意味着它具有双重应用潜力,除了为军方提供了一种更好的方式来避免移动中的电力线,它还具有绘制电网或定位受损电线的能力。

ARL最近宣布了与纽约一家初创公司Manifold Robotics合作的计划,以生产用于商用无人机应用的新技术,这项工作已获得专利。
Manifold的工程师表示,他们打算创建一种基于无人机的系统,该系统可以检测远距离的电力线并计算其精确位置,以方便进行实时规划和安全导航以提高功效。此外,该技术有望帮助开发无人机应用,例如电力线检查系统和货运无人机解决方案。
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