用于快速定位輻射源的無人機系統(tǒng)-來自ADVACAM和捷克理工的專家正在將未來的愿景變?yōu)楝F(xiàn)實
摘要
RaDron項目旨在開發(fā)一種小型設備，用于快速定位靜態(tài)或移動的伽馬輻射源，并將其集成到一架小型自主飛機(無人機)中。隨后，探測器還會被改裝成手持輻射成像儀，并作為手機附件使用。
放射性在我們周圍無處不在，無時不有，是我們環(huán)境和生活的自然組成部分，在科學、醫(yī)學、工業(yè)和能源生產(chǎn)中有著廣泛的用途。無論是在實驗室還是實際環(huán)境中，安全處理此類放射性材料的關鍵因素在于放射性檢測。能夠從空氣中快速準確地定位放射性源是成功應對潛在危機的主要評判標準。本文所要談論的是 RaDron 項目中使用的無人機設備。
RaDron項目
來自 ADVACAM、捷克理工大學電氣工程學院 (FEE CTU) 和捷克計量研究所 (CMI) 的專家參與的 RaDron 項目已完成了用于尋找放射性源的無人機原型機的第一階段測試。
這個階段測試非常成功；在試飛期間，團隊使用開發(fā)的技術在實際環(huán)境中對放射性源進行了定位測試。RaDron 團隊的目標是開發(fā)一套完全獨立、智能的系統(tǒng)；根據(jù)無人機的康普頓相機中輻射探測器獲取的信息結合后端的信號處理軟件，它會自動將無人機導航到輻射源的位置。因此，它既不依賴于 GPS 信號，也不依賴于無人機操作員。得益于無人機的小型化及其獨特的控制系統(tǒng)，RaDron 可以在建筑物內(nèi)和復雜地形中（例如，在森林中）靈活運行。值得一提的是，康普頓相機僅重 50g。
實驗測試
團隊分別在室外和室內(nèi)進行了無人機的測試。 使用活度為 58.2 MBq的 Cs-137 放射性作為輻射源。無人機的康普頓相機采用了第一版控制、數(shù)據(jù)采集和處理軟件?？刂葡到y(tǒng)記錄了無人機飛行數(shù)據(jù)（位置、方向、環(huán)境地圖等）。在 2020 年進行的實驗中，驗證了使用康普頓相機定位輻射源的想法。其中源的位置是根據(jù)相機提供的數(shù)據(jù)計算出來的，并在無人機的 3D 地圖中顯示出來。此外，還測試了探測器在起飛和著陸過程中的連接及其穩(wěn)定性（對沖擊和振動的敏感性）。一切都超出了預期——在探測器連續(xù)運行期間，通信和數(shù)據(jù)收集沒有中斷。
雄心勃勃的項目目標
“在搜索放射性源時，在無人機上使用康普頓相機并不是唯一的選擇，”RaDron 項目創(chuàng)建者兼 ADVACAM 科學總監(jiān) Jan Jak?bek 博士說。他繼續(xù)說道：“固定式的康普頓相機可用于醫(yī)療設施和實驗室，通過手機應用程控制的康普頓相機將幫助救援人員和消防員?！?/span>
今年，RaDron 項目的飛行測試安排已經(jīng)排滿。未來團隊還將在好幾種場景下進行自主搜索輻射源的測試。其中一個高難度的測試場景是使用無人機監(jiān)控移動輻射源的能力，比如犯罪分子盜竊放射性材料的情況。
點擊下方閱讀原文鏈接，詳細了解ADVACAM康普頓相機的工作原理-這是捷克ADVACAM公司的聯(lián)合創(chuàng)始人Daniel Turecek在第21屆輻射成像探測器國際研討會（iWoRiD 2019）的報告內(nèi)容。
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