Учёные разработали алгоритмы, которые помогут группам дронов эффективнее обследовать ли...
Учёные разработали алгоритмы, которые помогут группам дронов эффективнее обследовать линии электропередачи Исследователи из Китая разработали два алгоритма планирования маршрутов для групп беспилотников, предназначенных для обследования энергетической инфраструктуры. Новые методы позволяют распределять задачи между несколькими аппаратами, сокращать суммарную протяжённость полётов и оптимизировать количество используемых дронов. Разработка направлена на решение двух задач: проверку отдельных элементов опор линий электропередачи и обследование протяжённых участков воздушных линий. В обоих случаях предполагается, что несколько беспилотников вылетают с одной базовой площадки и совместно выполняют поставленную задачу. Для осмотра отдельных элементов инфраструктуры, например изоляторов и других компонентов опор, исследователи предложили усовершенствованный генетический алгоритм. Он основан на принципах естественного отбора и позволяет постепенно находить более эффективные маршруты. В его состав включены метод 2-opt, который улучшает маршрут путём изменения последовательности отдельных участков пути, и механизм адаптивной мутации. Последний помогает алгоритму избегать неэффективных решений и находить более удачные варианты распределения полётов. Для обследования протяжённых линий электропередачи разработчики создали отдельный адаптивный генетический алгоритм. Его основная задача — распределить участки маршрута между беспилотниками таким образом, чтобы минимизировать общую длину полётов и определить необходимое количество аппаратов для выполнения работ. Эффективность предложенных решений проверили с помощью сравнительных экспериментов на картах разного масштаба. Результаты показали, что усовершенствованный алгоритм обеспечивает более высокое качество планирования и стабильность результатов при осмотре отдельных элементов инфраструктуры. При обследовании линий электропередачи адаптивный алгоритм позволил сократить суммарную дистанцию полётов и оптимизировать количество задействованных беспилотников по сравнению с традиционным подходом. Разработка может быть востребована при регулярном техническом обслуживании энергетических сетей. Использование нескольких дронов позволяет распределять обследование больших участков инфраструктуры между аппаратами, а автоматическое планирование маршрутов помогает уменьшить лишние перемещения и эффективнее использовать доступный парк техники. Кроме того, применение беспилотников для осмотра линий электропередачи позволяет сократить необходимость привлечения специалистов к выполнению потенциально опасных высотных работ. В сочетании с алгоритмами оптимизации маршрутов это создаёт предпосылки для более масштабного использования групповых беспилотных систем в энергетике.