Разработка системы комплексного мониторинга состояния ЛЭП

Development of a comprehensive monitoring system for power lines

УДК 004

Конструкция квадрокоптера представляет собой раму. Сделать раму можно из любых подручных материалов (дерево, алюминий, пластик и так далее). Можно подойти чуть серьезнее и выпилить ее на ЧПУ-станке из плетеного карбона. В любом случае стоит обращать внимание на длину и симметричность лучей. Длина лучей выбирается исходя из диаметра используемых пропеллеров, так, чтобы после их установки расстояние между окружностями вращающихся винтов было не менее 1–2 см. При проектировании стоит учесть, что центр рамы должен совпадать с центром тяжести, поэтому установить аккумулятор сзади между лучами не выйдет, если он не будет скомпенсирован грузом спереди, например камерой.

Из-за вращения моторов в разные стороны приходится использовать разнонаправленные пропеллеры: прямого вращения (против часовой) и обратного вращения (по часовой). У любого пропеллера есть два основных параметра: диаметр и шаг. Чем длиннее пропеллер и больше шаг, тем большую тягу он сможет создавать, но при этом повысится нагрузка на мотор и увеличится потребление тока. Поэтому винты подбираются под мотор. Нам необходима маневренность, поэтому лучше выбрать винты с большим шагом или трехлопастные. Они при том же размере создают тягу в 1,2–1,5 раза больше.

И наконец, в данном проекте будут использованы бесколлекторные моторы.

 

Будет использована камера с тремя режимами съемки:

  1. обычная видеокамера;
  2. инфрокрасная камера;
  3. ультрафиолетовая камера.

 

Имеющиеся аналоги: Квадрокоптер DS700 – это утилитарная модель, рассчитанная на установку нескольких камер, тепловизионного модуля на гиростабилизированном подвесе. Коптер проектировался с учётом требований военных и МЧС: «эксплуатация без регулярного технического обслуживания, в тяжелых условиях и неквалифицированным персоналом».

Коптер позволяет установить три камеры (например: стандартная, тепловая, HD) и переключаться между ними с пульта РУ — такая конфигурация обычно используется для поисковых операций. Видеотрансляция осуществляется с борта коптера на наземное оборудование по аналоговому видеоканалу 5.8 Ггц. Коптер DS700 со стандартным оснащением имеет дальность 12+ км, может удалятся от места взлёта на 5+ км и имеет блок отображения полётной информации (OSD), транслирующий координаты текущего местонахождения дрона.

 

УДК 004

Гексакоптер DS800 – коптер с большим радиусом и дальностью. Шестимоторная конфигурация снижает риски для полезной нагрузки (актуально при установке оборудования ценового сегмента 5K$+: TAU2, радиометрические приборы). Постоянная запись видео с GPS координатами, поисковый маяк (опция) и профессиональный полётный контроллер обеспечивают высокий уровень безопасности. В раме установлены энергопоглощающие элементы, за счёт которых коптер обеспечивает парирование жестких посадок и сохранность электроники в случае аварийной ситуации.

DS800 позволяет установить две камеры – курсовую и тепловизионную, переключение между которыми осуществляется с пульта радиоуправления. Видеотрансляция с борта коптера осуществляется на монитор/шлем/очки на частоте 5.8 Ггц. Использование аналоговой трансляции видеопотока существенно повышает безопасность, так как осуществляется без задержек, характерных для цифровой передачи и помогает вовремя парировать перекрытие прямой видимости. Гексакоптер DS800 с штатной винто-моторной группой имеет дальность 16+ км, радиус 5+ км. На коптере установлен блок отображения полётной информации (OSD) транслирующий текущее положения дрона.

План коммерциализации проекта: компактный дрон, оснащенный камерой и тепловизором.

 

 

Список литературы

[1] Jesse, Russell Беспилотный летательный аппарат / Jesse Russell. - М.: VSD, 2012. - 277 c.

[2] Sonja, Poulton Летательные аппараты / Sonja Poulton. - М.: Балтийская книжная компания, 2014. - 419 c.

[3] Technology of Airplane and Helicopter Manufacturing: Fundamentals of Aircraft Manufacturing / Технологияпроизводства самолетов и вертолетов. Основы технологии производства летательных аппаратов / В. Сикульский и др. - М.: Харьковский авиационный институт, 2014. - 208 c.

[4] Автоматизированные обучающие системы профессиональной подготовки операторов летательных аппаратов. - М.: Машиностроение, 2014. - 240 c.