ASV Sinsinati Universitātes inženieri izmanto skaņu, lai identificētu iespējamas dronu kritiskas tehniskas kļūmes. Pētnieku komanda sadarbojas ar NASA, lai noteiktu, vai drona motori vai propelleri ir bojāti, tādējādi palīdzot novērst avāriju.

Pētnieki un viņu sadarbības partneri ierakstīja dažādas skaņas, ko droni rada brīžos, kad to propelleri ir ieplaisājuši vai bojāti, kā arī tad, kad motors ir bojāts vai sāk pārstāt darboties. Ieraksti tika pārveidoti datos, ko zemes stacijas datori var izmantot, lai brīdinātu operatorus, ka drons nav gatavs lidojumam vēl pirms pacelšanās.

Projekts sākās pēc NASA intereses

“Projekts sākās 2024. gadā, kad NASA izrādīja interesi par iespēju atklāt motoru problēmas pirms drona pacelšanās,” sacīja Sinsinati Universitātes Inženierzinātņu un lietišķo zinātņu koledžas doktorante Prissha Chawla.

Viņa norādīja, ka droni arvien biežāk tiek izmantoti sabiedrības drošības vajadzībām, tāpēc to avārijas nav pieļaujamas. Nākotnē studenti iztēlojas autonomu dronu, kas tikai ar skaņas palīdzību lidojuma laikā spētu konstatēt savu propelleru un citu mehānisko sistēmu bojājumus. Šādā gadījumā drons varētu atgriezties bāzē, pirms notiek katastrofāla kļūme.

Bez propelleru plaisām vai atlūzumiem problēmas var radīt arī smiltis un citi gruži, kas iekļūst motora gultņos. Pēc Chawla teiktā, piesārņojums var izraisīt gultņa iestrēgšanu.

Skaņas pārbaude autonomās dronu sistēmās

“Mēs koncentrējamies uz pirmslidojuma pārbaudēm, ko NASA jau veic,” sacīja Chawla. Sinsinati Universitātes students Luke Busse uzskata, ka bojājumu noteikšanas sistēma varētu kļūt par daļu no pilnībā autonomām “drons kastē” sistēmām.

Šādi droni tiek izvietoti no laikapstākļiem izturīgas dokstacijas, kas bez operatora uz vietas nodrošina pacelšanos, nolaišanos, uzlādi, datu augšupielādi un misiju plānošanu. “Šādā scenārijā tas būtu lieliski. Kastē varētu ievietot sensorus, kas veic pirmslidojuma pārbaudes,” sacīja Busse.

Dronu motori un propelleri darbības laikā rada raksturīgas skaņas. Ja kāda detaļa tiek bojāta vai sāk bojāties, šīs skaņas var mainīties, dodot agrīnu signālu par mehānisku problēmu.

Akustika var atklāt ar aci neredzamus bojājumus

Šāda pieeja ir īpaši noderīga tāpēc, ka ne visas mehāniskās problēmas iespējams viegli konstatēt vizuālā apskatē. Propellera plaisa var būt redzama, taču piesārņojumu motora gultņa iekšpusē pamanīt ir daudz grūtāk. Pēc pētnieku teiktā, smiltis un citi gruži var iekļūt gultņos un izraisīt to iestrēgšanu, kas savukārt var novest pie vilces zuduma.

Akustiskā uzraudzība varētu kļūt par papildu drošības līmeni, identificējot neparastu mehānisko darbību, kas citādi paliktu nepamanīta parastās pārbaudes laikā. Tehnoloģija varētu būt īpaši nozīmīga vietās, kur droni tiek izmantoti bieži vai veic misijas ar ierobežotu laiku detalizētām manuālām pārbaudēm.

Bojājuma atklāšana pirms pacelšanās varētu novērst aprīkojuma bojājumus, samazināt darbības pārtraukumus un palīdzēt aizsargāt cilvēkus un īpašumu uz zemes.