Planificación de Trayectorias Impulsada por Tareas para Inspección de Puentes Basada en Vehículos Aéreos No Tripulados en Campos de Viento
Autores: Wang, Yonghu; Duan, Chengcheng; Huang, Xinyu; Zhao, Juan; Zheng, Ran; Li, Haiping
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Planificación de Trayectorias Impulsada por Tareas para Inspección de Puentes Basada en Vehículos Aéreos No Tripulados en Campos de Viento
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Vehículos aéreos no tripulados
Inspección de puentes
Condiciones meteorológicas
Vórtice de estela
Algoritmo de optimización
Efectos aerodinámicos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El uso de vehículos aéreos no tripulados (VANT) para la inspección de puentes se está volviendo cada vez más popular debido a su capacidad para mejorar la eficiencia y garantizar la seguridad del personal de monitoreo. En comparación con los métodos de monitoreo manual tradicionales, las inspecciones con VANT son una alternativa más segura y eficiente. Este documento examina el impacto de las condiciones meteorológicas en el monitoreo de puentes basado en VANT durante tareas específicas, con el objetivo de mejorar la seguridad de los costosos componentes del VANT. El vórtice de estela detrás de una estructura de puente puede variar con el tiempo debido al flujo de aire, lo que puede tener un impacto directo en la seguridad de los vuelos de los VANT. Para evaluar este impacto, se realiza un análisis numérico basado en los requisitos de monitoreo específicos para diferentes tareas, teniendo en cuenta la velocidad del viento, la dirección del viento y la temperatura del aire. Para optimizar la trayectoria del VANT, es importante considerar la intensidad del vórtice de estela y su región de influencia asociada, que puede representar un peligro potencial para el vuelo del VANT. Además, el análisis debe tener en cuenta los efectos aerodinámicos de diferentes tipos de columnas de puente sobre el vórtice de estela. Se utilizó un algoritmo de optimización para optimizar la trayectoria de un VANT durante las inspecciones de puentes dentro de la región segura afectada por los campos de viento. Esto resultó en la determinación de una ruta de vuelo efectiva y segura. El estudio revela que las velocidades del viento variables tienen un impacto en la zona de vuelo seguro de los VANT, incluso si están por debajo de los requisitos operativos. Por lo tanto, al monitorear puentes utilizando VANT, es importante tener en cuenta la influencia de las condiciones meteorológicas. Además, se observó que la trayectoria de vuelo de los VANT durante el monitoreo de columnas de cilindro cuadrado es más larga y consume más tiempo que el monitoreo de columnas de cilindro redondo. Determinar un camino de inspección efectivo para el VANT es crucial para completar las tareas de monitoreo de puentes en condiciones de viento, establecer estándares de inspección de puentes y desarrollar el Sistema Inteligente de Inspección de Puentes (IBIS).
Descripción
El uso de vehículos aéreos no tripulados (VANT) para la inspección de puentes se está volviendo cada vez más popular debido a su capacidad para mejorar la eficiencia y garantizar la seguridad del personal de monitoreo. En comparación con los métodos de monitoreo manual tradicionales, las inspecciones con VANT son una alternativa más segura y eficiente. Este documento examina el impacto de las condiciones meteorológicas en el monitoreo de puentes basado en VANT durante tareas específicas, con el objetivo de mejorar la seguridad de los costosos componentes del VANT. El vórtice de estela detrás de una estructura de puente puede variar con el tiempo debido al flujo de aire, lo que puede tener un impacto directo en la seguridad de los vuelos de los VANT. Para evaluar este impacto, se realiza un análisis numérico basado en los requisitos de monitoreo específicos para diferentes tareas, teniendo en cuenta la velocidad del viento, la dirección del viento y la temperatura del aire. Para optimizar la trayectoria del VANT, es importante considerar la intensidad del vórtice de estela y su región de influencia asociada, que puede representar un peligro potencial para el vuelo del VANT. Además, el análisis debe tener en cuenta los efectos aerodinámicos de diferentes tipos de columnas de puente sobre el vórtice de estela. Se utilizó un algoritmo de optimización para optimizar la trayectoria de un VANT durante las inspecciones de puentes dentro de la región segura afectada por los campos de viento. Esto resultó en la determinación de una ruta de vuelo efectiva y segura. El estudio revela que las velocidades del viento variables tienen un impacto en la zona de vuelo seguro de los VANT, incluso si están por debajo de los requisitos operativos. Por lo tanto, al monitorear puentes utilizando VANT, es importante tener en cuenta la influencia de las condiciones meteorológicas. Además, se observó que la trayectoria de vuelo de los VANT durante el monitoreo de columnas de cilindro cuadrado es más larga y consume más tiempo que el monitoreo de columnas de cilindro redondo. Determinar un camino de inspección efectivo para el VANT es crucial para completar las tareas de monitoreo de puentes en condiciones de viento, establecer estándares de inspección de puentes y desarrollar el Sistema Inteligente de Inspección de Puentes (IBIS).