Assessing Wind Impact on Semi-Autonomous Drone Landings for In-Contact Power Line Inspection

要約

近年、その効率性、費用対効果、および手の届きにくいエリアへのアクセス能力により、高圧電線検査における検査ドローンの使用がますます普及しています。
しかし、特に風の強い状況下でドローンを送電線に安全に着陸させることは依然として大きな課題です。
この研究では、NADILE ドローン (送電線検査用のオリジナル LineDrone の主要機能に基づいた実験用ドローン) を使用して電線に着陸するための半自律制御スキームを導入し、さまざまな風条件下での動作範囲を評価します。
モンテカルロ法を使用して、ドローンの初期状態が与えられた場合の着陸の成功確率を分析します。
システムの性能は、2 つの着陸戦略、さまざまなコントローラー パラメーター、および 4 つのレベルの風の強さに対して評価されます。
結果は、2 段階の着陸戦略が着陸成功の確率を高め、システムが堅牢である最適なコントローラー パラメーターと最大風レベルに関する洞察を提供することを示しています。
最後に、システムが電力線に自律的に着陸する実験的なデモンストレーションを示します。

要約(オリジナル)

In recent years, the use of inspection drones has become increasingly popular for high-voltage electric cable inspections due to their efficiency, cost-effectiveness, and ability to access hard-to-reach areas. However, safely landing drones on power lines, especially under windy conditions, remains a significant challenge. This study introduces a semi-autonomous control scheme for landing on an electrical line with the NADILE drone (an experimental drone based on original LineDrone key features for inspection of power lines) and assesses the operating envelope under various wind conditions. A Monte Carlo method is employed to analyze the success probability of landing given initial drone states. The performance of the system is evaluated for two landing strategies, variously controllers parameters and four level of wind intensities. The results show that a two-stage landing strategies offers higher probabilities of landing success and give insight regarding the best controller parameters and the maximum wind level for which the system is robust. Lastly, an experimental demonstration of the system landing autonomously on a power line is presented.

arxiv情報

著者 Etienne Gendron,Marc-Antoine Leclerc,Samuel Hovington,Etienne Perron,David Rancourt,Alexis Lussier-Desbiens,Philippe Hamelin,Alexandre Girard
発行日 2023-09-11 14:08:54+00:00
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