無人機檢查使用全球定位系統(tǒng)
安裝在無人機上的高精度全球定位系統(tǒng)接收器,能夠識別冷卻塔中1毫米的缺陷
無人機迎接挑戰(zhàn)
你如何檢查一個將近160米高,120米直徑的建筑?在剩下的幾周時間里,你可以去參加一個在阿普西林舉辦的速成課程,然后去找個高一點的地方。然而,想象一下,你需要收集足夠的數(shù)據(jù),以便在一個星期內(nèi)完成1mm的三維模型。這是我們面臨的挑戰(zhàn) 無人機 他最近的任務是視察比利時列日附近蒂漢日核電站的一個冷卻塔。
把一個老家伙保持在最佳狀態(tài)
蒂漢格核電站的冷卻塔給天空增添了戲劇性的色彩
在1975年至1985年期間,蒂漢日發(fā)電站的三個反應堆開始運行,使這三個反應堆中最老的一個變成了40歲。在這個時代建造的冷卻塔的壽命在15至20年之間,但經(jīng)過仔細維修,壽命可再延長20年。
三個蒂漢熱反應堆總共貢獻了比利時總發(fā)電量的25%。為了使比利時的燈光一直燃燒到2025年計劃的退役日期,冷卻塔需要保持良好的工作狀態(tài),幸運的是,配備了高度精確和可靠的全球定位系統(tǒng)接收器的無人機正在那里提供幫助。
冷卻塔會出什么問題?
在一個高壓水反應堆中,比如在蒂漢格,冷卻塔的工作是向冷卻器提供冷水,冷卻用于驅(qū)動發(fā)電渦輪機的蒸汽,使之回到水中。
冷卻塔的操作非常簡單:冷凝器的溫水通過灑水器網(wǎng)絡噴射到塔中,使周圍的空氣變暖并使其上升。這反過來又通過塔底部的開口吸引冷空氣,保持冷空氣通過塔的恒定,自然通風。
在任何水起作用的系統(tǒng)中,腐蝕必然隨之而來。冷卻塔是空心薄壁結構,由鋼筋混凝土制成,潮濕的環(huán)境會隨著時間的推移而導致塔中金屬元素的腐蝕。在每一個循環(huán)通過冷卻塔,大約2%的水蒸發(fā)形成特征蒸汽云。這增加了剩余水中的鹽濃度,從而增加了其腐蝕力。冬季的大風和結冰也會造成破壞和削弱冷卻塔。
檢查
無人駕駛飛機檢查專家愛奧托斯無人駕駛飛機,是由比利時首任認證的無人駕駛飛機飛行員利夫·范·吉塞爾掌舵。安裝了高分辨率相機、雷達系統(tǒng)和ASTRX-M無人機接收機的10月直升機在冷卻塔兩側(cè)垂直上下飛行,同時定期拍照。
雷達系統(tǒng)是
機器人的 雷達,一種專門為無人機上的距離檢測而設計的附加傳感器。這架直升機必須離塔足夠近,才能獲得高質(zhì)量的圖像,但不能靠得太近,以至于冒著被塔所產(chǎn)生的氣流拋來拋去的風險--這項工作是護林員非常適合的。
處理圖像
提示:在4天的時間里,你可能需要一臺更快的計算機,拍攝了超過19000張冷卻塔的照片。在飛行中,
星載接收器 記錄了全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的測量數(shù)據(jù),以及每一張照片拍攝的確切時間。飛行結束后,這些快門時間和全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的測量與附近基站的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)測量結合起來,使用的是定位軟件。這樣,每一張照片都印上了相機的CMM級精密rtk位置,這是下一個處理階段的理想輸入。
經(jīng)過地理定位后的處理,照片被上傳到攝影測量軟件阿吉夫特攝影機,這是高級計算機的地方。經(jīng)過幾天的時間,這些照片被縫合在一起,以產(chǎn)生一個高度詳細的3d模型冷卻塔,精確的水平為1mm。然后,蒂漢格的專家能夠分析冷卻塔表面到任何必要的詳細程度。
如圖所示,無人機在冷卻塔附近飛行,在降落期間定期拍照。
是,但也是可靠的
1mm分辨率的3d檢查模型可以利用從ASTX-M等高端接收器獲得的高質(zhì)量多頻率全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)測量數(shù)據(jù)。
不僅定位必須是精確的,還必須是可靠的,這意味著:精確的誤差模型、機械震動期間的連續(xù)跟蹤和高級衛(wèi)星完整性監(jiān)測(RAIM)。
對于像這樣的大規(guī)模結構檢查,多星座定位對于確?？偸怯凶銐虻男l(wèi)星可用。接收器還需要一個良好的多徑減緩濾波器(APME),以解開直接和反射的衛(wèi)星信號,避免在計算位置跳躍。
ASTX-M為更具有挑戰(zhàn)性的地點打開了大門
ASTRX-M無人機系統(tǒng)已經(jīng)成為無人機需要高精度定位的應用的首選接收器。隨著最近發(fā)布的ASTX-M2無人機系統(tǒng),無人機檢查可以在一個全新的難度水平上進行應用?！?小行星添加北斗和伽利略以及L5頻率跟蹤。它還包括: 目標+ 干擾緩解系統(tǒng)。額外的星座可以在頭頂結構限制單一和雙重星座接收器范圍的地區(qū)運作。
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