Дроны в действии: новые алгоритмы помогают паркам беспилотников проверять энергетическую инфраструктуру

Исследователи разработали два алгоритма, которые помогут паркам беспилотных летательных аппаратов более эффективно проверять инфраструктуру электроснабжения, что потенциально сократит расходы и снизит риски для персонала. Подробности приведены в International Journal of Systems, Control and Communications.

В этой работе предлагаются решения двух задач проверки. Первая заключается в проверке отдельных компонентов опор линий электропередачи, таких как изоляторы, а вторая - в обследовании линий электропередачи на предмет наличия опасных факторов. Если для решения этих двух задач будут использоваться беспилотные летательные аппараты (БПЛА), то оптимальным вариантом будет использование нескольких дронов, работающих с одной базы для покрытия маршрутов, но при этом необходимо минимизировать общую дальность полета.

Для проверки компонентов исследователи разработали усовершенствованный генетический алгоритм. Это вычислительный метод, основанный на естественном отборе, который постепенно совершенствует возможные решения. Он сочетает в себе методику под названием 2-opt, которая улучшает маршруты, изменяя участки траектории полета, с адаптивной частотой мутаций. Мутации вносят изменения в возможные решения, что помогает алгоритму избегать плохих маршрутов.

Для проверки линий электропередачи команда разработала отдельный адаптивный генетический алгоритм, который распределяет сегменты линий между беспилотными летательными аппаратами и сводит к минимуму ненужные перемещения.

В тестах на картах разного размера сравнивалась эффективность этого алгоритма с обычным генетическим алгоритмом. Они показали улучшение качества и эффективности решения по сравнению с предыдущими подходами. Новые методы также позволили получить более стабильные результаты при проверке компонентов и сократить дальность полета при одновременной оптимизации количества беспилотных летательных аппаратов, задействованных для линейной съемки.