RU2734363C1 - Examination of aircraft surface using unmanned aerial vehicle - Google Patents

Examination of aircraft surface using unmanned aerial vehicle Download PDF

Info

Publication number
RU2734363C1
RU2734363C1 RU2020108800A RU2020108800A RU2734363C1 RU 2734363 C1 RU2734363 C1 RU 2734363C1 RU 2020108800 A RU2020108800 A RU 2020108800A RU 2020108800 A RU2020108800 A RU 2020108800A RU 2734363 C1 RU2734363 C1 RU 2734363C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
uav
aircraft
flight
research
previous
Prior art date
Application number
RU2020108800A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Артур Георгиевич Арутюнов
Original Assignee
Артур Георгиевич Арутюнов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Артур Георгиевич Арутюнов filed Critical Артур Георгиевич Арутюнов
Priority to RU2020108800A priority Critical patent/RU2734363C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2734363C1 publication Critical patent/RU2734363C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64FGROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F5/00Designing, manufacturing, assembling, cleaning, maintaining or repairing aircraft, not otherwise provided for; Handling, transporting, testing or inspecting aircraft components, not otherwise provided for
    • B64F5/40Maintaining or repairing aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

FIELD: aviation.
SUBSTANCE: invention relates to the field of aviation, in particular, to aircraft engineering (AE) maintenance methods using unmanned aerial vehicles (UAV). Method of examining aircraft surfaces using UAV is that high-resolution cameras and laser radar are mounted on UAV, fixed on three-stage suspension with servo drives, which in its turn is connected to the flight controller for determining the spatial position of the UAV. A 3D model of the analyzed AC is loaded into the program, and the operator manually sets coordinates in the form of intermediate points, which are used to construct the trajectory in the subsequent flight. Data obtained in the process of analyzing the surface of the AC are transmitted via a wireless communication channel to a computing device and processing and comparing the obtained data with the previous AC survey by superimposing obtained 3D model of the aircraft on the previous research model, by analyzing photoreport with reference to AC structure to determine localization of deviation from previous one.
EFFECT: reduced time and higher quality of AC maintenance.
1 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области диагностики авиационной техники (далее - AT) с применением беспилотных летательных аппаратов (далее - БПЛА) в качестве платформы для размещения инструмента для проведения неразрушающего контроля, при помощи, установленной на БПЛА аппаратуры -фото, видео, телевизионной, активных оптических систем либо какой-либо другой исследовательской аппаратуры. Данные, полученные при помощи аппаратуры, накапливаются в бортовом хранилище БПЛА и/или передаются на наземный компьютер с целью использования либо дальнейшей обработки данных при помощи программного обеспечения.The invention relates to the field of diagnostics of aviation equipment (hereinafter referred to as AT) using unmanned aerial vehicles (hereinafter referred to as UAVs) as a platform for placing a tool for conducting non-destructive testing, using equipment installed on the UAV - photo, video, television, active optical systems or any other research equipment. The data obtained using the equipment is accumulated in the on-board storage of the UAV and / or transmitted to a ground computer for use or further processing of the data using software.

Ближайшим аналогом в предлагаемом способе данного изобретения является существующий метод визуального осмотра поверхности летательного аппарата (далее - ЛА). Он заключается в том, что осмотр осуществляется человеком (или несколькими людьми) при помощи органов зрения с применением средств доступа (стремянки, подъемники и др.) для обеспечения визуальных осмотров высокорасположенных поверхностей ЛА. При этом основным инструментом исследования является зрительный аппарат человека, который позволяет определять повреждения только в видимом диапазоне человеческого глаза и при хорошей освещенности поверхности исследования. При этом в видимый диапазон человеческого глаза не позволяет обнаружить скрытые или внутренние повреждения конструкции или поверхности ЛА из композиционных материалов.The closest analogue in the proposed method of this invention is the existing method of visual inspection of the surface of an aircraft (hereinafter - aircraft). It consists in the fact that the inspection is carried out by a person (or several people) with the help of the organs of vision with the use of access means (ladders, lifts, etc.) to provide visual inspections of high-lying aircraft surfaces. In this case, the main research tool is the human visual apparatus, which makes it possible to determine damage only in the visible range of the human eye and with good illumination of the research surface. At the same time, in the visible range of the human eye, it does not allow detecting hidden or internal damage to the structure or surface of an aircraft made of composite materials.

Недостатками аналога являются:The disadvantages of the analog are:

- Высокая трудоемкость проводимых работ по исследованию поверхности ЛА от 8 до 16 часов в зависимости от размера ЛА.- High labor intensity of the work carried out on the study of the aircraft surface from 8 to 16 hours, depending on the size of the aircraft.

- Количество потребного времени и персонала для проведения визуальных осмотров пропорционально увеличивается с увеличением размера ЛА.- The amount of time and personnel required to conduct visual inspections increases proportionally with increasing aircraft size.

- Необходимость обеспечения средствами доступа и индивидуальной защиты персонала при проведении визуальных осмотров на высоте.- The need to provide access means and personal protection of personnel during visual inspections at height.

- Хорошая освещенность в зоне проведения исследования поверхности ЛА.- Good illumination in the study area of the aircraft surface.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному решению, взятым за прототип, является заявка на изобретение «Автоматическая система взлета и посадки» US 20120078451 А1 от 29.03.2012, в которой описана автоматическая система взлета и посадки, содержащий летательный аппарат и цель взлета и посадки, в которой летающий аппарат имеет устройство съемки изображения для съемки изображений, обнаруженных в нисходящем направлении, средства навигации, и блок управления для обработки изображений, полученных устройством захвата изображения, и для управления навигационными средствами, причем блок управления вычисляет позиционное соотношение между взлетно-посадочной целью и летающим объектом на основе изображения цели взлета и посадки, полученного устройством съемки изображения, и управляет операциями взлета и посадки летающего объекта на основе результата расчета.The closest in technical essence and the achieved result to the proposed solution, taken as a prototype, is an application for an invention "Automatic take-off and landing system" US 20120078451 A1 dated 03.29.2012, which describes an automatic take-off and landing system containing an aircraft and a take-off target and landing, in which the aircraft has an image pickup device for capturing images detected in the downward direction, navigation means, and a control unit for processing the images obtained by the image capturing device and for controlling navigation aids, the control unit calculating a positional relationship between takeoff and the landing target and the flying object based on the takeoff and landing target image obtained by the image pickup device, and controls the takeoff and landing of the flying object based on the calculation result.

Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:

- Использование устройства съемки изображения (видео или фото аппаратура) только в целях обеспечения навигации, для определения места положения взлета и посадки.- The use of an image capturing device (video or photo equipment) only for navigation purposes, to determine the position of takeoff and landing.

- В описании отсутствует выполнения полета по заданной траектории для более точного и качественного исследования поверхности ЛА.- In the description there is no flight along a given trajectory for a more accurate and high-quality study of the aircraft surface.

- Отсутствие источника света размещенном на летательном объекте, если полет выполняется в закрытом помещении при плохой освещенности, что существенно влияет на качество проводимого исследования поверхности ЛА.- The absence of a light source located on the aircraft if the flight is performed in a closed room with poor illumination, which significantly affects the quality of the aircraft surface survey.

Исходя из вышеперечисленных недостатков прототипа, применение его в целях исследования поверхности ЛА в том объеме, который изложен в описании к изобретению «Автоматическая система взлета и посадки» US 20120078451 А1 от 29.03.2012 привет к снижению эффективности и увеличению времени при проведении исследования ЛА.Based on the above disadvantages of the prototype, its use in order to study the surface of the aircraft in the volume that is described in the description of the invention "Automatic take-off and landing system" US 20120078451 A1 dated 03.29.2012 hello to a decrease in efficiency and an increase in time during the study of the aircraft.

Поставленной задачей заявленного технического решения является устранения недостатков известного уровня техники.The stated objective of the claimed technical solution is to eliminate the disadvantages of the prior art.

Поставленный технический результат заключается в сокращении время на проведение технического обслуживания ЛА (летательного аппарата) и повышении эффективности визуальных осмотров и безопасность персонала.The set technical result consists in reducing the time spent on maintenance of the aircraft (aircraft) and increasing the efficiency of visual inspections and personnel safety.

Технический результат заявленного изобретения реализуется за счет использования БПЛА в качестве носителя исследовательской аппаратуры, при помощи которой реализуется исследование поверхности ЛА. На БПЛА размешается фото, видео аппаратура и лазерный радар системы исследовательской аппаратуры, при помощи которой производится исследование поверхности ЛА, так же на БПЛА размещено осветительное оборудование для повышения качества исследования при плохой освещенности и в диагностических целях. Для более дательного исследования поверхности ЛА, БПЛА оснащен системой распыления жидкости. Сам БПЛА оснащен системой автоматического взлета - посадки и полета по заданной траектории, а также датчиками и сенсорами для обнаружения препятствия. Система автоматического взлета-посадки и полета по заданной траектории реализуется за счет использования встроенного в корпус БПЛА полетного контроллера который в свою очередь имеет GPS- приемник, акселерометры, гироскоп и магнитный компас. Так же на борту БПЛА имеется приема передающее устройство видео связи, за счет которой и происходит передача видеоряда на устройство вычислительной техники, например, компьютер, планшет, смартфон или сервер, оно подключено с камерой, установленной на борту БПЛА. По контуру корпуса БПЛА (ФИГ. 1) расположены датчики обнаружения препятствия (1) передающие сигналы, получаемые чувствительным сенсором на полетный контроллер, информируя о возникшем препятствии на пути, контроллер в свою очередь подает сигналы на управляющие органы (электродвигатели) (2) и БПЛА прекращает дальнейший полет по траектории и переходит в режим ожидания. В то же время сигнал с полетного контроллера передается оператору БПЛА о переходе в режим ожидания, из-за обнаружения препятствия на пути. После устранения препятствия БПЛА продолжает полет в автоматическом режиме без участия оператора.The technical result of the claimed invention is realized through the use of the UAV as a carrier of research equipment, with the help of which the study of the aircraft surface is realized. The UAV accommodates a photo, video equipment and a laser radar of the research equipment system, with the help of which the aircraft surface is examined, as well as lighting equipment is placed on the UAV to improve the quality of research in low light conditions and for diagnostic purposes. For a more detailed study of the aircraft surface, the UAV is equipped with a liquid spraying system. The UAV itself is equipped with an automatic take-off - landing and flight along a given trajectory, as well as sensors and sensors to detect obstacles. The system of automatic take-off and landing and flight along a given trajectory is realized through the use of a flight controller built into the UAV body, which in turn has a GPS receiver, accelerometers, a gyroscope and a magnetic compass. Also on board the UAV there is a receiving and transmitting video communication device, due to which the video sequence is transmitted to a computer device, for example, a computer, tablet, smartphone or server, it is connected with a camera installed on board the UAV. Obstacle detection sensors (1) are located along the contour of the UAV body (FIG. 1), transmitting signals received by the sensitive sensor to the flight controller, informing about an obstacle on the way, the controller, in turn, sends signals to the control bodies (electric motors) (2) and the UAV stops further flight along the trajectory and goes into standby mode. At the same time, a signal from the flight controller is transmitted to the UAV operator about the transition to standby mode, due to the detection of an obstacle in the way. After removing the obstacle, the UAV continues its flight in automatic mode without operator participation.

Исследовательская аппаратура (Фиг. 2 а, б) в виде камеры высокого разрешения (3) и лазерного радара (4) закреплена на трех-степенном подвесе (5) с сервоприводами (6) который в свою очередь связан с полетным контроллером для определения пространственного положения БПЛА получая сигналы с гироскопа и акселерометров, установленных на полетном контроллере, за счет этого обеспечивается стабилизация исследовательской аппаратуры в заданном направлении в процессе полета БПЛА. Помимо стабилизации, трех-степенном подвесе (5), так же обеспечивает перемещение исследовательской аппаратуры (вверх-вниз по оси Y, влево-вправо по оси Z и вращение по оси X), за счет этого оператор имеет возможность управлять исследовательской аппаратурой для более детального анализа поверхности в труднодоступных местах.Research equipment (Fig. 2 a, b) in the form of a high-resolution camera (3) and a laser radar (4) is fixed on a three-degree suspension (5) with servo drives (6) which, in turn, is connected to the flight controller to determine the spatial position The UAV receives signals from the gyroscope and accelerometers installed on the flight controller, thereby stabilizing the research equipment in a given direction during the UAV flight. In addition to stabilization, a three-degree gimbal (5), it also provides movement of the research equipment (up and down along the Y axis, left and right along the Z axis and rotation along the X axis), due to this, the operator has the ability to control the research equipment for more detailed surface analysis in hard-to-reach places.

Лазерный радар (4) в процессе исследования ЛА выполняет сканирование поверхности (Фиг. З) и передает данные на персональный компьютер, где происходит построение 3D модели ЛА по координатам, получаемым от лазерного радара. Питание оборудования БПЛА обеспечивается за счет съемного аккумулятора (7) расположенного на корпусе БПЛА.Laser radar (4) in the process of aircraft research performs surface scanning (Fig. 3) and transmits data to a personal computer, where a 3D model of the aircraft is constructed according to the coordinates received from the laser radar. The UAV equipment is powered by a removable battery (7) located on the UAV body.

Система распыления жидкости предназначена проведения капиллярного метода неразрушающего контроля ГОСТ 18442-80 (http://docs.cntd.ru/document/1200004648), контроль проникающими веществами. В случае обнаружения несоответствия исследуемой поверхности с заданной поверхностью, программа анализирует степень несоответствия на допустимый уровень и критический. При критическом уровне дефекта поступает команда на сервопривод (17), что приводит шарнирно закрепленной штангу (15) с распылителем красящего вещества на место обнаружения критического дефекта (трещины).The liquid spraying system is designed to carry out the capillary method of non-destructive testing GOST 18442-80 (http://docs.cntd.ru/document/1200004648), control by penetrating substances. If a discrepancy between the investigated surface and the given surface is detected, the program analyzes the degree of discrepancy to an acceptable level and a critical one. At a critical level of defect, a command is sent to the servo-drive (17), which drives the hinged rod (15) with a dye spray to the place of detection of a critical defect (crack).

За счет использования освещения (Фиг. 4) оснащенное как белыми светодиодами (8) (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B5%D0%BB%D1%8B%D0%B9%D1%81%D0%B2%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BE%D0%B4), так и люминофорными ультрафиолетовыми (9), благодаря последним обеспечивается проведение люминесцентного метода и люминесцентно-цветного метода неразрушающего контроля ГОСТ-18353-79 (http://docs.cntd.ru/document/gost-18353-79), для проведения глубокого, инструментального исследования.Due to the use of lighting (Fig. 4) equipped with both white LEDs (8) (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B5%D0%BB%D1%8B%D0%B9% D1% 81% D0% B2% D0% B5% D1% 82% D0% BE% D0% B4% D0% B8% D0% BE% D0% B4), and phosphor ultraviolet (9), thanks to the latter, the luminescent method and luminescent-color method of non-destructive testing GOST-18353-79 (http://docs.cntd.ru/document/gost-18353-79), for deep instrumental research.

Система распыления жидкости размещена на корпусе БПЛА (Фиг. 5) и состоит из бака для жидкости (10) с заливной горловиной (11), насоса внутри бака (12), трубопровода (13) который соединяет насос с неподвижной штангой (14) к которой в свою очередь крепится шарнирно закрепленная штанга (15) с форсункой (16). В месте крепления неподвижной штанги с шарнирно закрепленной штангой установлен сервопривод (17) который обеспечивает поворот штанги в рабочее положение для распыления жидкости на объект исследования. При этом в момент поступления сигнала на сервопривод (17) так же подается сигнал на сервоприводы (6) для направления исследовательской аппаратуры в зону распыления жидкости (ФИГ. 6) После выдвижения штанги и контроллер подает сигнал на насос и тот в свою очередь подает жидкость через трубопроводы на форсунку, которая распыляет жидкость. Перед нанесением проникающей жидкости выполняются подготовительные работы.The liquid spraying system is located on the UAV body (Fig. 5) and consists of a liquid tank (10) with a filler neck (11), a pump inside the tank (12), a pipeline (13) which connects the pump with a fixed rod (14) to which in turn, a hinged bar (15) with a nozzle (16) is attached. A servo drive (17) is installed at the point of attachment of the stationary rod with a hinged rod, which rotates the rod to the working position for spraying liquid onto the object of study. At the same time, at the moment the signal arrives at the servo-drive (17), a signal is also sent to the servo-drives (6) to direct the research equipment to the area of liquid spraying (FIG. 6). After extending the boom, the controller sends a signal to the pump, which in turn supplies liquid through piping to a nozzle that sprays liquid. Before applying the penetrating liquid, preparatory work is carried out.

Так же зачет применения подобного механизма «выдвижной штанги», имеется возможность устанавливать на конце выдвижной штанги диагностическое оборудование (18), где необходим контакт между объектом исследования и самим оборудованием, к примеру, ультразвуковое оборудования Фиг. 7 для поиска скрытых или внутренних повреждений объекта исследования. Таким образом, по самой штанге из бочка возможна подача геля для проведения ультразвукового исследования поверхности.Also, it is possible to install diagnostic equipment (18) at the end of the retractable rod, where contact between the object of study and the equipment itself is required, for example, ultrasonic equipment. FIG. 7 to search for hidden or internal damage to the object of study. Thus, gel can be supplied from the barrel along the bar itself for ultrasonic examination of the surface.

Траектория полета БПЛА строится оператором согласно процедуре осмотра ЛА, прописанной в технической документации разработчиком ЛА, и зависит как от производителя, так и от типа ЛА. При этом в программу загружается 3D модель исследуемого ЛА и оператор вручную задает координаты в виде промежуточных точек по которым в последующем строится траектория.The UAV's flight path is built by the operator in accordance with the aircraft inspection procedure prescribed in the technical documentation by the aircraft developer, and depends on both the manufacturer and the aircraft type. In this case, a 3D model of the aircraft under investigation is loaded into the program and the operator manually sets the coordinates in the form of intermediate points along which the trajectory is subsequently constructed.

В процессе облета, БПЛА обнаруживает и фиксирует при помощи исследовательской аппаратуры выявленные повреждения или геометрические отклонения от заданной конструкции ЛА. При этом в процессе видео и фото фиксации повреждения, автоматически локализуется место где обнаружено повреждение с привязкой к конструкции ЛА. Данные, полученные в процессе исследования поверхности ЛА передаются по беспроводному каналу связи на персональный компьютер где при помощи программного обеспечения происходит обработка и сопоставление полученных данных с предыдущим исследованием ЛА. Сопоставление результатов осуществляется по двум параметрам:During the flight, the UAV detects and fixes detected damage or geometric deviations from the given aircraft design using research equipment. At the same time, in the process of video and photo fixing the damage, the place where the damage was detected is automatically localized with reference to the aircraft structure. The data obtained during the investigation of the aircraft surface is transmitted via a wireless communication channel to a personal computer where, using software, the data are processed and compared with the previous aircraft survey. The comparison of the results is carried out according to two parameters:

1-й параметр, путем наложения полученной 3D модели самолета по завершению последнего исследования на модель предыдущего исследования. В результате при полном совпадении всех координат (100% инверсии) формируется отчет об отсутствии геометрических отклонений с предыдущего осмотра.1st parameter, by overlaying the obtained 3D model of the aircraft upon completion of the last study on the model of the previous study. As a result, with complete coincidence of all coordinates (100% inversion), a report is generated on the absence of geometric deviations from the previous inspection.

2-й параметр, путем анализа фото отчета предыдущего исследования с привязкой к конструкции ЛА для определения локализации отклонения от предыдущего.2nd parameter, by analyzing the photo report of the previous study with reference to the aircraft design to determine the localization of the deviation from the previous one.

Таким образом, благодаря сопоставлению двух этих параметров, в случаи если при предыдущем осмотре была выявлена трещина на обивке ЛА с которой допускается последующая эксплуатация в пределах допуска размера трещины с контролем ее роста, то в предлагаемом методе при наложении последнего исследования с предыдущем будет определена наличии или отсутствии динамики роста, что позволит спрогнозировать в какой момент времени будет необходимо выполнить ремонт в запланированный период отработки регламента технического обслуживания ЛА тем самым существенно сократить время на дополнительные исследования и избежать в неплановые работы по ремонту ЛА.Thus, due to the comparison of these two parameters, in cases where, during the previous inspection, a crack was detected on the aircraft upholstery with which subsequent operation is allowed within the crack size tolerance with control of its growth, then in the proposed method, when the last study is superimposed with the previous one, the presence or the absence of growth dynamics, which will make it possible to predict at what point in time it will be necessary to carry out repairs during the planned period of working out the aircraft maintenance schedule, thereby significantly reducing the time for additional research and avoiding unscheduled aircraft repair work.

По окончанию исследования поверхности ЛА, результаты полученных данных формируется в сводный отчет, в виде формате электронного документа. Полученный отчет заносится в единую базу данных с целью накопления информации по повреждениям с привязкой к конкретному ЛА. При использовании описываемого метода диагностики, нахождение человека (людей) непосредственно около обследуемой поверхности ЛА не требуется. Вследствие этого время на исследование поверхности ЛА при помощи предлагаемого изобретательского способа снизится на 90% от существующего.Upon completion of the study of the aircraft surface, the results of the obtained data are formed into a summary report in the form of an electronic document. The resulting report is entered into a single database in order to accumulate information on damages with reference to a specific aircraft. When using the described diagnostic method, finding a person (people) directly near the surveyed surface of the aircraft is not required. As a result, the time spent on the study of the aircraft surface using the proposed inventive method will be reduced by 90% from the existing one.

Таким образом, испытания опытного образца, при использовании предложенного к патентованию способа показали, что достигается сокращение времени на проведение технического обслуживания ЛА (летательного аппарата) и повышается эффективность визуальных осмотров и безопасность персонала.Thus, tests of the prototype, when using the method proposed for patenting, showed that a reduction in the time spent on maintenance of the aircraft (aircraft) is achieved and the efficiency of visual inspections and the safety of personnel increases.

Анализ совокупности всех существенных признаков предложенного изобретения доказывает, что исключение хотя бы одного из них приводит к невозможности полного обеспечения достигаемого технического результата.An analysis of the totality of all the essential features of the proposed invention proves that the exclusion of at least one of them leads to the impossibility of fully ensuring the achieved technical result.

Анализ уровня техники показывает, что неизвестен такой способ, которому присущи признаки, идентичные всем существенным признакам данного технического решения, что свидетельствует о его неизвестности и, следовательно, новизне.An analysis of the prior art shows that such a method is unknown, which has features identical to all essential features of this technical solution, which indicates its unknown and, consequently, novelty.

Claims (6)

Способ исследования поверхности летательных аппаратов при помощи беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), заключающийся в том, что на БПЛА размещают фото, видео аппаратуру и лазерный радар системы исследовательской аппаратуры, при помощи которой производят исследование поверхности летательного аппарата (ЛА), также на БПЛА размещают осветительное оборудование для повышения качества исследования при плохой освещенности и в диагностических целях, оснащают системой распыления жидкости, при этом БПЛА оснащен системой автоматического взлета-посадки и полета по заданной траектории, а также датчиками и сенсорами для обнаружения препятствия, при этом система автоматического взлета-посадки и полета по заданной траектории реализуется за счет использования встроенного в корпус БПЛА полетного контроллера, который в свою очередь имеет GPS-приемник, акселерометры, гироскоп и магнитный компас, также на борту БПЛА имеется приемопередающее устройство видео связи, подключенное с камерой, установленной на борту БПЛА, по контуру корпуса БПЛА расположены датчики обнаружения препятствия, передающие сигналы, получаемые чувствительным сенсором, на полетный контроллер, информируя о возникшем препятствии на пути, контроллер в свою очередь подает сигналы на управляющие органы (электродвигатели), и БПЛА прекращает дальнейший полет по траектории и переходит в режим ожидания, в то же время сигнал с полетного контроллера передается оператору БПЛА о переходе в режим ожидания из-за обнаружения препятствия на пути, после устранения препятствия БПЛА продолжает полет в автоматическом режиме без участия оператора, при этом исследовательская аппаратура в виде камеры высокого разрешения и лазерного радара закреплена на трехстепенном подвесе с сервоприводами, который в свою очередь связан с полетным контроллером для определения пространственного положения БПЛА, получая сигналы с гироскопа и акселерометров, установленных на полетном контроллере, при этом трехстепенной подвес обеспечивает перемещение исследовательской аппаратуры вверх-вниз по оси Y, влево-вправо по оси Z и вращение по оси X,A method for examining the surface of aircraft using unmanned aerial vehicles (UAVs), which consists in placing a photo, video equipment and a laser radar of the research equipment system on the UAV, with the help of which the surface of the aircraft (LA) is examined, and a lighting equipment for improving the quality of research in low light conditions and for diagnostic purposes, is equipped with a liquid spraying system, while the UAV is equipped with an automatic takeoff and landing system and flight along a given trajectory, as well as sensors and sensors for detecting obstacles, while an automatic takeoff and landing system and flight along a given trajectory is realized through the use of a flight controller built into the UAV body, which in turn has a GPS receiver, accelerometers, a gyroscope and a magnetic compass; there is also a video communication transceiver on board the UAV, connected to a camera installed on On board the UAV, obstacle detection sensors are located along the contour of the UAV body, transmitting signals received by the sensitive sensor to the flight controller, informing about an obstacle on the way, the controller, in turn, sends signals to the control organs (electric motors), and the UAV stops further flight along trajectory and goes into standby mode, at the same time the signal from the flight controller is transmitted to the UAV operator about the transition to standby mode due to the detection of an obstacle on the way, after removing the obstacle, the UAV continues its flight in automatic mode without the participation of the operator, while the research equipment in the form a high-resolution camera and a laser radar is mounted on a three-degree suspension with servo drives, which in turn is connected to the flight controller to determine the spatial position of the UAV, receiving signals from the gyroscope and accelerometers installed on the flight controller, while the three-degree suspension ensures the movement of the research educational equipment up and down on the Y axis, left and right on the Z axis and rotation along the X axis, лазерный радар в процессе исследования ЛА выполняет сканирование поверхности и передает данные на персональный компьютер, где происходит построение 3D модели ЛА по координатам, получаемым от лазерного радара,the laser radar, in the process of aircraft research, scans the surface and transmits the data to a personal computer, where a 3D model of the aircraft is built according to the coordinates received from the laser radar, при этом траектория полета БПЛА строится оператором, при этом в программу загружают 3D модель исследуемого ЛА и оператор вручную задает координаты в виде промежуточных точек, по которым в последующем строится траектория,in this case, the UAV flight trajectory is constructed by the operator, while the 3D model of the aircraft under investigation is loaded into the program and the operator manually sets the coordinates in the form of intermediate points, along which the trajectory is subsequently constructed, в процессе облета БПЛА обнаруживает и фиксирует при помощи исследовательской аппаратуры выявленные повреждения или геометрические отклонения от заданной конструкции ЛА, при этом в процессе видео и фото фиксации повреждения автоматически локализуется место, где обнаружено повреждение с привязкой к конструкции ЛА, данные, полученные в процессе исследования поверхности ЛА передаются по беспроводному каналу связи на устройство вычислительной техники, где при помощи программного обеспечения происходит обработка и сопоставление полученных данных с предыдущим исследованием ЛА, при этом сопоставление результатов осуществляется по двум параметрам:during the flight, the UAV detects and fixes detected damage or geometric deviations from the given aircraft design using research equipment, while in the process of video and photo fixing the damage, the place where the damage was detected with reference to the aircraft structure is automatically localized, data obtained during the surface survey The aircraft are transmitted wirelessly to a computer device, where, using software, the obtained data are processed and compared with the previous study of the aircraft, while the comparison of the results is carried out by two parameters: - 1-й параметр, путем наложения полученной 3D модели самолета по завершении последнего исследования на модель предыдущего исследования, в результате при полном совпадении всех координат (100% инверсии) формируют отчет об отсутствии геометрических отклонений с предыдущего осмотра;- the 1st parameter, by superimposing the obtained 3D model of the aircraft upon completion of the last study on the model of the previous study, as a result, with complete coincidence of all coordinates (100% inversion), a report is generated on the absence of geometric deviations from the previous inspection; - 2-й параметр, путем анализа с помощью устройства вычислительной техники фотоотчета предыдущего исследования с привязкой к конструкции ЛА для определения локализации отклонения от предыдущего.- the 2nd parameter, by analyzing the photoreport of the previous study using a computer device with reference to the aircraft structure to determine the localization of the deviation from the previous one.
RU2020108800A 2020-02-28 2020-02-28 Examination of aircraft surface using unmanned aerial vehicle RU2734363C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020108800A RU2734363C1 (en) 2020-02-28 2020-02-28 Examination of aircraft surface using unmanned aerial vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020108800A RU2734363C1 (en) 2020-02-28 2020-02-28 Examination of aircraft surface using unmanned aerial vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2734363C1 true RU2734363C1 (en) 2020-10-15

Family

ID=72940526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020108800A RU2734363C1 (en) 2020-02-28 2020-02-28 Examination of aircraft surface using unmanned aerial vehicle

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2734363C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113740185A (en) * 2021-08-16 2021-12-03 中国飞机强度研究所 Structure is patrolled and examined to aircraft inner cabin structural damage among aircraft fatigue test
CN114104334A (en) * 2021-12-09 2022-03-01 中国民航大学 Airplane inspection method based on automatic image recognition mode of moving trolley
RU2798602C1 (en) * 2022-12-06 2023-06-23 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский университет науки и технологий" Method for automated diagnosis of aircraft surface

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU171506U1 (en) * 2016-09-12 2017-06-02 Общество с ограниченной ответственностью "Снитч" (ООО "Снитч") UNMANNED AERIAL VEHICLE
RU2016143565A (en) * 2016-01-22 2018-05-08 Зе Боинг Компани METHODS AND SYSTEMS FOR ATTACHING A WING TO A HOUSING
US20190185186A1 (en) * 2017-12-19 2019-06-20 Panton, Inc. Image recognition for vehicle safety and damage inspection
CN109927935A (en) * 2019-04-22 2019-06-25 中国民用航空飞行学院 A kind of airframe upper surface inspection method that unmanned plane oblique photograph camera combines

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2016143565A (en) * 2016-01-22 2018-05-08 Зе Боинг Компани METHODS AND SYSTEMS FOR ATTACHING A WING TO A HOUSING
RU171506U1 (en) * 2016-09-12 2017-06-02 Общество с ограниченной ответственностью "Снитч" (ООО "Снитч") UNMANNED AERIAL VEHICLE
US20190185186A1 (en) * 2017-12-19 2019-06-20 Panton, Inc. Image recognition for vehicle safety and damage inspection
CN109927935A (en) * 2019-04-22 2019-06-25 中国民用航空飞行学院 A kind of airframe upper surface inspection method that unmanned plane oblique photograph camera combines

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113740185A (en) * 2021-08-16 2021-12-03 中国飞机强度研究所 Structure is patrolled and examined to aircraft inner cabin structural damage among aircraft fatigue test
CN113740185B (en) * 2021-08-16 2024-05-03 中国飞机强度研究所 Aircraft inner cabin structural damage inspection framework in aircraft fatigue test
CN114104334A (en) * 2021-12-09 2022-03-01 中国民航大学 Airplane inspection method based on automatic image recognition mode of moving trolley
CN114104334B (en) * 2021-12-09 2024-02-23 中国民航大学 Airplane inspection method based on automatic image recognition mode of moving trolley
RU2798602C1 (en) * 2022-12-06 2023-06-23 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский университет науки и технологий" Method for automated diagnosis of aircraft surface

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109079775B (en) Method for controlling the position of a robotic end effector using position alignment feedback
US9952593B2 (en) Collaborative robot for visually inspecting an aircraft
US20210064024A1 (en) Scanning environments and tracking unmanned aerial vehicles
US10634632B2 (en) Methods for inspecting structures having non-planar surfaces using location alignment feedback
ES2910700T3 (en) Automatic surface inspection system and procedure
US10633093B2 (en) Three-dimensional robotic inspection system
EP3738892A1 (en) In-service maintenance process using unmanned aerial vehicles
US10656096B2 (en) Method and system for inspecting a surface area for material defects
US20180329433A1 (en) Self-localized mobile sensor network for autonomous robotic inspection
US11494888B2 (en) Work terminal, oil leakage detection apparatus, and oil leakage detection method
RU2734363C1 (en) Examination of aircraft surface using unmanned aerial vehicle
CN106774384A (en) A kind of bridge machinery intelligent barrier avoiding robot
JP6039050B1 (en) Inspection method for structures using drone
KR102014425B1 (en) Tunnel wall damage inspection system using drone and inspection method
CN109901623B (en) Method for planning inspection route of pier body of bridge
KR20160022065A (en) System for Inspecting Inside of Bridge
JP2018133010A (en) Indoor space inspection method
CN110673641A (en) Passenger plane intelligent maintenance inspection system platform based on unmanned aerial vehicle
KR20080026273A (en) Visual safety inspection robot for bridges
KR20160123551A (en) System and method for controlling video information based automatic of the drone for the inspection of electric power facilities
Bauda et al. 3D scanner positioning for aircraft surface inspection
RU2798602C1 (en) Method for automated diagnosis of aircraft surface
US20240111311A1 (en) Control apparatus, base station, control method, and program
US11961305B2 (en) Enhanced vehicle navigation using non-destructive inspection one-dimensional sensor arrays
RU2779019C2 (en) Method for diagnostic inspection of the outer surface of an aircraft at a stop using a robotic system