Алгоритмы автоматизации построения маршрутов движения инспекционных групп в ходе аэродиагностики линий электропередач при помощи квадрокоптеров

Работа посвящена разработке и экспериментальной валидации автоматизации построения маршрутов движения рабочих групп при аэроинспекции линий электропередач при помощи квадрокоптеров. Входными данными служат общедоступные геопространственные ресурсы – векторные карты «OpenStreetMap» и цифровые модели рельефа «NASA Earthdata SRTM», что исключает необходимость предварительных полевых измерений и упрощает перенос методики на новые участки. В работе получены следующие новые научные результаты: 1) новый алгоритм автоматизированного выбора зон взлёта-посадки квадрокоптеров на основе открытых данных, позволяющий определять подходящие зоны алгоритмически вне города согласно требованиям стандарта о проведении инспекции подвесного оборудования на опорах ЛЭП – СТО 56947007-29.200.10.235-2016; 2) разработаны два согласованных алгоритма: первый определяет промежуточные точки для построения маршрута вдоль опор ЛЭП, второй выбирает зоны взлёта и посадки БПЛА, а их совместное применение формирует наземный маршрут сопровождения, пригодный для движения обычного полноприводного колёсного транспорта вдоль опор ЛЭП; 3) результаты натурных экспериментальных исследований, демонстрирующие, что время проведения инспекции с дронами, на основе представленных в работе алгоритмов, на 53% меньше, чем без использования БПЛА, помимо этого, экспериментальные испытания показали соответствие зон взлёта-посадки заявленным требованиям. Разработанные алгоритмы реализованы в виде плагина к среде «QGIS 3.22». Испытания, проведенные на реальном 4,6-километровом сегменте линий электропередач в холмисто-лесистой местности, продемонстрировали, что предлагаемый алгоритм выбора зон взлёта-посадки позволяет сократить время обследования на 53%. Полученные количественные результаты подтверждают высокую эффективность аэродиагностики линий электропередач, по сравнению с наземной инспекцией. Однако, данный уровень эффективности достигается только при качественном планировании маршрутов инспекции, что и обеспечивается с использованием разработанных программно-алгоритмических решений.