Table of Contents
התאונות הקטסטרופליות בצ'רנוביל ב-1986 ובפוקושימה דוצ'י ב-2011 הראו את הקושי העצום לבחון ולעקוב אחר אתרי תאונות גרעיניות.סביבות אלה משלבות אזורים רדיואקטיביים מאוד, קריסת מבנים, אבק והריסות, ואת הצורך המוחלט למזער את החשיפה האנושית במשך עשרות שנים, צוותי תגובה התבססו על כלי רכב מוגנים מאוד, ודיווחים מוגבלים של ניסויים אוויריים, אשר עברו בדיקות בטיחותיות חדשות, ומגבלות מהירות יותר, אשר הובילו למגבלות אבטחה חדשות, אשר הפכו להגבלות גרעיניות יותר, אשר הפכו למגבלות אבטחה עדכניות, וכן הלאה, אשר הובילו לאחרונה, וכן הלאה, וכן הלאה, אשר הובילו למגבלות אבטחה, כגון:
התפתחות הערכה לאתר הגרעין הפוסט-דאקס
הגבלות של שיטות המבוססות על קרקע מסורתית
לפני שרחפנים הפכו לקיום, הכלים העיקריים לבדיקת מתקן גרעיני פגועים היו כלי רכב קרקעיים (לעתים מצוידים במגן מוביל) וסקרים מוגבלים של עובדים עם ציוד מגן מלא ונשימה.שיטות אלה היו חלוקות קריטיות.רכבי קרקע לא יכלו לחצות נקודות תצפית על אזורים סטריליים, לטפס על מדרגות, או לבדוק צינורות גבוהות וכלי שיט אנושיים, היו מוגבלים להתפרצויות קצרות, כי כלי רכב קרקעיים, במיוחד, אך ורק על ידי צוותים מגובהם של ציוד חיצוני, אך ורק על פני השטח, יכלו לכיסוי, למעט חלקים מגובה של ציוד חיצוני, אך ורק על פני השטח, אך ורק על פני השטח המצופה, אך ורק על ידי שימוש בכיסויים, למעט קרינת בטיחותי ראייה, אך ורק על ידי כלי רכב מגובה של ציוד חשמלי, אך ורק על ידי צוות מגובה של כלי רכב מגובה של כלי רכב מגובה של כלי רכב מגובה של כלי רכב מגובה של כלי רכב מגובה של כלי רכב מגובה, אך ורק על ידי כלי רכב מגובה של כלי רכב מלוטשים, אך ורק על ידי מפונקנים, אך ורק על ידי כלי רכב מלוטשים, הם יכלו לעתים קרובות, למעט, למעטים, הם יכלו לעתים קרובות, למעט אזורים מלוטשים, למעט,
מערכת אוויר בלתי מאוישת
רחפנים קטנים, זריזים הופיעו לראשונה בתגובה לאסון לרנסנס כללי, אך הפוטנציאל שלהם ליישומים גרעיניים הוכר במהירות.עד אמצע 2010, חוקרים וסוכנויות תגובה החלו להתנסות עם מל"טים המצוידים בחיישנים קרינה, מצלמות תרמיות, ואופטיקה גבוהה של ממשלת אוקראינה, כולל הפרדיגמה הגרעינית של יפן, שהייתה האפשרות לטוס ישירות לאזורים גבוהים - כמו בעבר, אשר היו מעורבים במסגרות של כלי רכב אוטונומיים, כולל סוללת אבטחה מיוחדת, כולל חוצות, כולל סוללת אוויר, כולל סוללת אווירית, כולל סוללת אבטחה, כולל סוללת אבטחה גרעינית, כולל סוללת אבטחה גבוהה, כולל סוללת אבטחה יפנית, כולל סוללת אבטחה, כולל סוללת אבטחה גבוהה.
היתרונות של תובנות מבוססות ד"ר
שיפור הבטיחות וניכוי Dose
היתרון המשכנע ביותר של בדיקה מבוססת רחפנים הוא ההפחתה דרסטית של חשיפה לקרינת אדם. ד"רונים יכולים לפעול באזורים עם שיעורי מינון מעל כמה אחותים לשעה – בין היתר לבני אדם תוך דקות – ללא כל סיכון לאדם.זה מאפשר למגיבים להשיג נתונים חיוניים מאזורי המסוכנים ביותר, כגון מבני כורים, בריכות דלק מובלים, או אזורים עם חלקיקים חמים, הוא תוצאה בטוחה יותר והיכולת המבצעית יותר של הבנה מרחוק של .
מידע בזמן אמת על החלטות מהירות
מזל"טים מודרניים משדרים מוצרי וידאו חיים, צילומי חיישן, ומטאנת נתונים גיאוגרפיים ישירות לפוסט פיקודי.יכולות אלה תומכות במחזורים "הנדסים-ופעולה" שהם קצרים מגישות מסורתיות.לדוגמה, במהלך אירוע רדיולוגי, הרשויות יכולות להשתמש במפות רחפנים-קולקציבה כדי להחליט היכן לפרוס רובוטים קרקעיים, היכן לזייף מחסומים, ואשר אזורים ראשונים כדי לפנות את הזמן של מידע זה יכול להפחית באופן משמעותי את ההשפעה הכוללת של התאונה.
עלויות-אווירה ויציבות משאבים
בהשוואה לפרוס צי של מסוקים מאוישים או השכרת רכבי קרקע רובוטיים מיוחדים, מזל"טים מציעים שבריר של העלות. a אחד מסחרי מ quadcopter עם מטען קרינה ניתן לרכוש עבור עשרות אלפי דולרים, בעוד שטיסת סקר מאויש עולה כמה אלפי דולרים לשעה ודורשת טייסים, ותמיכה לוגיסטית.
נגישות בלתי-מתאמת במבנה מורכב
אתרי תאונות גרעיניים מכילים תקרה התמוטט, מסדרונות צרים, פירים אנכיים שאינם ניתנים להשגה על ידי רובוטים מגלגלים. ד"רונים יכולים לעוף דרך פתחים קטנים, מרחפים בתוך מבנים פגומים חלקית, ובודקים גגות, מדפים לאחסון ומערכות אוורור.חלק מהמודלים מעוצבים עם כלובים מגן או כרובים קואקסיליים המאפשרים להתנגשות ללא התרסקות.
אחריות ודעה קדומה
ניתן לתכנן בדיקות מבוססות ד"ר אחד כדי לעקוב אחר אותה נתיב טיסה שוב ושוב, המאפשר השוואות בזמן מדויק.זה קריטי למעקב אחר ההידרדרות האיטית של מבנים, הגירה של זיהום, או יעילות של פעולות ניקוי. GPS מונחה אוטונומיה מבטיחה שכל סקר מכסה את אותה נקודות דרך, ביצוע שינויים קלים גלויים בנתונים.
חיישן Payloads and Instrument
מערכות לגילוי קרינה
עומס החיוב הוא הלב של כל רחפנים של בדיקות גרעיניות כיום, מגוון גלאי קרינה הם מיניים מספיק כדי להתאים לכטב"מים קטנים:
- (ב) [ה][דרוש מקור]] [ה]]: [הה] [ה] [ה]] [הה]] [ההה]]] [הההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההה]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [ההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההההה
- (ב) [ה] [ה]]: [ה] [ה] [ב]] [ה] [ה]] [ה]]]] [ה]]] [ב[ה]]]]]]] [ה'[ה]]]] [ה'[ה']'[ה']'[ה']']'[ה']']'[ה'[ה']']']'[ה'[ה']'[ה'[ה']']'[ב'[ה'[ה'[ה'[ה']']']'[ה'[ה'[ה'[ה'[ה']']']'[ה']']'[ב[ב[ה']']']']']']']'[ב[ה'[ה']']'[ה']'[ב[ב[ה']'[ה']']']'[ה'[ב[ב[ב[ה']'[ה']']']'[ב'[ה']'[ה'[
- (FLT:0) Dose-Rate Meters (Geiger-Müller צינורות ו- Ion Chambers): FLT:1 למיפוי שדה הקרינה הכללי, צינורות GM ותאים ion זולים נותנים בזמן אמת חיוג קראouts.הם לעתים קרובות פרוסים במערך עבור סקרים רחב-are.
- (FLT:0)Compton Cameras ו- Coded-Aperture Imagers:FLT:1 מטענים מתקדמים יכולים לייצר תמונות של גלימה - "תמונה של זיכרון" שמעכבת כתמים חמים על התמונה החזותית. טכנולוגיה זו, עדיין מזינוק לשימוש במל"טים, מאפשר למפעילים לאתר את המיקום המדויק של דליפה או חתיכה של פסולת.
כל גלאי הקרינה חייבים להיות מתואמים לתנאים הספציפיים של אתר תאונה (זמן, לחות, גובה) ולעתים קרובות צריך להיות מוגן כדי למנוע אלקטרוניקה של המל"ט עצמו מלהתערב עם מדידות דלת-ספר.
אופטימיות ומסתוריות
מצלמות גלויות ברזולוציה גבוהה (עד 4K או יותר) מספקות הערכות חזותיות מפורטות של נזק מבני - צלקות, ספיגה בטון, קורוזיה, ופירוק פסולת.כאשר בשילוב עם גימברלי דקירה, מצלמות אלה יכולות ללכוד תמונות חדות אפילו באוויר סוער.המצלמות האינפרמיות (למשל, ×640 uncooled microbolometer) מדגימות את הרקמות של מים חמים או נוזליים.
חיישנים אטמוספריים וסביבתיים
מעבר לקרינה, מזל"טים יכולים לשאת חיישנים עבור:
- (FLT:0Particulate and Aerosol Samplers: ibph:1) כדי לאסוף חלקיקים רדיואקטיביים באוויר לניתוח מעבדה מאוחר יותר.
- (FLT:0)Gas Detectors:FLT:1hil (עבור מימן, פחמן חד תחמוצת, או תרכובות אורגניות תנודתיות שעלולות להוות התפוצצות או סכנות רעילות).
- (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (FLT:0)3D LIDAR:FLT:1 עבור יצירת מודלים גבוהים של גבהים דיגיטליים של האתר, שימושי חישובי נפח (למשל, של הריסות) ו ניטור מבני.
שיקולים תפעוליים ואתגרים טכניים
קרינה: Drone Electronics
אחד המכשולים הגדולים ביותר הוא ההשפעה של קרינת הקרנה על האנקוויניקים של המל"ט, בקרי טיסה, מצלמות וקישורים תקשורת.מנה כוללת ionising (TID) ואפקטים חד-פעמיים (SEE) יכולים לגרום לחיישנים של חיישן, מיקרו-בקר אטומי, או אובדן מוחלט של משימות מחקר מסחרי- off-the-she אינם מיועדים לסביבות גבוהות של ארגון גרעיני, אם כי הם עשויים להחליף רכיבי C-N קריטיים (או-C).
סוללה חיים וניהול כוח
לרוב המל"טים הקטנים יש זמני טיסה של 20-40 דקות בלבד מתחת לעומסי שכר בינוניים.באתר תאונה גדול, זה דורש הרבה סוגים כדי לכסות את האזור.מזג האוויר הקר ושדות עתודה גבוהים יכולים להפיג את ביצועי הסוללה עוד.
- תאי דלק הידרוגן עם שיניים אנרגיה פעמיים עד שלוש פעמים של סוללות ליתיום-פוימר.
- מל"טים היברידיים שמושכים כוח מכבל, המאפשרים טיסה בלתי מוגדרת על פני שטח קבוע.
- מערכות סוללות חמות-swappable המאפשרות להפוך מהיר.
ניווט ואוטונומיה בסביבה מבוססת GPS
בתוך מבנים כור, אותות GPS הם לעתים קרובות חלשים או חסומים לחלוטין. ד"רונים חייבים להסתמך על odometry חזותי-אינטלי (VIO) ומיקום בו זמנית של לייזר ומיפוי (SLAM) כדי לנווט.מערכות אלה להשתמש במצלמות פונות למטה, חיישנים קוליים, ו- LIDAR כדי לעקוב אחר עמדה יחסית לקירות וקומות.האלגוריתמים חייבים להיות חזקים לאבק, קיטור, תנאים קלים בהתקדמות של ג'טנט (Jeltson) ב-NVIDS.
סודיות ובטיחות
רחפנים מעופפים בסביבה שלאחר-דיסקסטר דורשים לעתים קרובות ויתור מיוחד מרשויות התעופה האזרחיות, כי המרחב האווירי עשוי להיות מוגבל (למשל, ליד שדות תעופה, באזורים מאוכלסים, או באזורים ללא גבולות סביב אתרי תעשייה) על מפעילי האוויר לתאם גם עם סוכנויות תגובה חירום.בנוסף, טיסות מזל"טים ליד מתקני גרעין חייבים להבטיח כי המל"ט אינו גורם סיכון חדש - כגון התרסקות למבנה פגיע או ירידה בתקנות חבר'ל; FLTEA מתפתח לפרוטוקולים;
אימון ופרשנות נתונים
פעולות רחפנים יעילות בסביבות גרעיניות דורשות שילוב ייחודי של מיומנויות: טיס טיס, בטיחות קרינה, חיישן calibration וניתוח נתונים. קבוצות רבות כוללות כעת "סקר רדיולוגי" המפרש את נתוני הדו-מניס החיים בעוד הטייס טס.נפח הנתונים שנוצר - טרה-בייט ליום של תמונות וגלציות ספקטרום - דורש כלי עיבוד אוטומטיים ומערכת חזותית ברורה.
מחקרים: שיעור מתאונות גרעיניות גדולות
צ'רנוביל - המשימה "Chernobyl Drone" (2019–2020)
יותר משלושה עשורים לאחר האסון ב-1986, אזור ההסגרה של צ'רנוביל עדיין מחזיק באזורים עם רמות קרינה גבוהות באופן מסוכן, במיוחד בתוך המבנה החדש של ייצוב בטוח (NSC) בשנת 2019, קונסורציום של חוקרים אוקראינים, בשיתוף עם סוכנות החלל האירופית (המרכז) אשר שימשה בעבר כ-250 יחידות עבודה גבוהות של בריסטול, אשר שימשו את ה-Dumcopter שנבנה לפני כן, לאחר ה-DFLT:0Cherlnolird, אשר שימשהמכונה את ה-DUMDUMDUMDUMDUMDUMDUMDUMDUMD של קרינת ה-DUMDUMDUMDUMDUMDUMD.
Fukushima Daiichi - Drone Inspections
מאז מרץ 2011, חברת החשמל של טוקיו (TEPCO) כבר משתמשת ברחפנים לצורך בדיקה סדירה של שלושת הכורים שנפגעו במפעל הגרעיני Fukushima Daiichichi כוח גרעיני בשנת 2013, מסוק קטן UAV הוטס מעל יחידה 1 כדי לצלם את הגג ואת החלק העליון של בניין הכור, מתן התמונות הראשונות ברורות מאז הפיצוץ מימן מאוחר יותר, בתוך יחידת המכילה את 2, 000 ק"מ עם קרינת דלק קטנה יותר, 000, 000 של קרינת דלק, 000 ק"ד, 000, 000, 000 של עף, 000 קלושט, 000 של ציוד רדיואקטיבית, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 קלושט, 000 צמיגים של צמיגים, 000 צמיגים של צמיגים, 000 צמיגים, 000 צמיגים, 000 צמיגים, 000 צמיגים עד כדי צמיגים של צמיגים של צמיגים של צמיגים של צמיגים של צמיגים של צמיגים עד כדי טסו לתוך צמיגים עד כדי צמיגים עד כדי צמיגים עד כדי צמיגים של מכונית צמיגים של קרינת דלק קרינת דלק קרינת דלק צמיגים של קרינת דלק קרינת דלק צמיגים עד כדי קרינת דלק צמיגים של צמיגים של צמיגים עד כדי קרינת דלק קרינת דלק אטומי
אתר אינטרנט: Sellafield ו Hanford
מחוץ לתאונות חדות, מזל"טים משמשים גם לניטור שגרתי באתרי פירוק גרעיניים ופסולת-מארגן (FLT:0SellafieldofFLT:1 reprocessing plant בבריטניה, מזל"טים המצוידים באתרי גמאהמה טסו מעל לימפוסים מפסולת המכילה חומרים לא ידועים.
כיוונים עתידיים וטכנולוגיות מתפתחות
מידע על סקרים גדולים
מזל"ט יחיד יכול למפות רק אזור מוגבל לטיסה.טכנולוגיית סוומב - שבו מספר רב של רחפנים לתאם אוטונומית - פרומות לכסות אתרים שלמים במקביל. חוקרים הוכיחו חתומים קטנים ששומרים על הפרדה, נמנעים מהתנגשות, ומחלקים אזור סקר לרשתות.על ידי שיתוף נתונים באמצעות רשת Mesh, חבור יכול לייצר מפת קרינה הוליסטית הרבה יותר מהר מאשר אתגר יחיד.
AI-Powered אוטונומית Anomaly Detection
על גבי אינטליגנציה מלאכותית (AI) יכול לנתח נתונים חיישן בזמן אמת כדי לזהות אנומליות - עלייה ספירה, דפוסים תרמיים יוצאי דופן, או שינויים מבניים - ולעורר תכנון מיידי של נתיב הטיסה עבור מבט קרוב יותר.זה מסיט את המל"ט מרשב פסיבי למחפשים פעיל.לדוגמה, מזל"ט יכול לזהות נקודה חמה באופן אוטומטי לרדת לגבהים נמוכים יותר כדי לאסוף גמאמה מפורטת יותר כדי להיות מוקרן כעת על מודלים היסטוריים מספיק.
מערכות הנעה מתקדמות
כדי להתגבר על הגבלת זמן הטיסה, החוקרים חוקרים בוחנים תאים דלק (במיוחד מימן מופעל) ועיצובים היברידיים סולריים חשמליים עבור סקרים ארוכי טווח.טנר"טים טת'רידים המקבלים כוח ונתונים באמצעות כבל דק יכולים להישאר aloft במשך שעות, אידיאלי למעקב רציף של ערימה בודדת או בניין כור.
שילוב עם רובוטים קרקעיים וממניפולטורים מרוחקים
העתיד של תגובה לתאונה גרעינית הוא רב-עצמן: מל"טים ותומכי קרקע יעבדו בקונצרט.מזל"ט יכול לטוס קדימה כדי לבדוק בניין, ולאחר מכן להנחות רובוט קרקע במיקום ספציפי לאיסוף או תיקון. כמה צוותי מחקר מפתחים מערכות היברידיות שבהן מזל"ט יכול לנחות על זרוע רובוטית ולפעול כ"עין מפתה" למשימה מניפולטיבית.
מסקנה: לקראת ייצוב גרעיני בטוח יותר
ד"רונים עברו מכלים ניסיוניים ועד לנכסים תפעוליים בניהול אתרי תאונות גרעיניות.הם הוכיחו את הערך שלהם בתנאים הקשים ביותר - לצד כלי הכור המנפץ של צ'רנוביל והפנים האפלים והטובים של מבני ההכלה של פוקושימה, השיפור המתמשך של אלקטרוניקה, חסון, מצמצם, ניווט אוטונומי, ותיאום אווירי אפילו גדול יותר כמו מדינות גרעיניות סביב מקומות חירום, לא יתמכות, ולא יהיו זקוקים יותר, ולא יהיו מוכנים יותר, אלא גם למתקנים הראשונים של מתקני חירום, ולא יהיו מוכנים, ולא יהיו מוכנים, ולא יהיו מוכנים יותר, אלא גם למתקנים גרעיניים, ולא יהיו מוכנים יותר, ולא יהיו מוכנים יותר, אלא גם במקומות שבהם, ולא יהיו מוכנים יותר, ולא יהיו מוכנים יותר, אלא אמצעי חירום, אלא גם מתקני חירום, אלא גם למתקנים מתקדמים יותר, אלא גם מתקני חירום, אלא אמצעי חירום, ולא יהיו מוכנים, והם יהפכו למתקנים גרעיניים, ולא יהיו מוכנים, והם יהפכו למתקנים גרעיניים, ולא יהיו מוכנים יותר, ולא יהיו מוכנים יותר, ולא יהיו מוכנים יותר, כמו מדינות, כמו גם למתקנים גרעיניים, ולא יהיו מוכנים, והם יהיו מוכנים יותר, כמו גם למתקנים גרעיניים, כמו מדינות, כמו מדינות, והם יהיו מוכנים יותר, ולא יהיו
לקריאה נוספת, עיין בהנחיות ה-FLT:0 ל-UAVs במקרי חירום גרעיניים (FLT:2 University of the Chernobyl Project PaperFLT 3: 3) ודיווחי ה-FLT:4TEPCO של בריסטול:55.