用于快速定位辐射源的无人机系统-来自ADVACAM和捷克理工的专家正在将未来的愿景变为现实

2021-07-05 09:53:31

摘要

RaDron项目旨在开发一种小型设备，用于快速定位静态或移动的伽马辐射源，并将其集成到一架小型自主飞机(无人机)中。随后，探测器还会被改装成手持辐射成像仪，并作为手机附件使用。

放射性在我们周围无处不在，无时不有，是我们环境和生活的自然组成部分，在科学、医学、工业和能源生产中有着广泛的用途。无论是在实验室还是实际环境中，安全处理此类放射性材料的关键因素在于放射性检测。能够从空气中快速准确地定位放射性源是成功应对潜在危机的主要评判标准。本文所要谈论的是 RaDron 项目中使用的无人机设备。

RaDron项目

来自 ADVACAM、捷克理工大学电气工程学院 (FEE CTU) 和捷克计量研究所 (CMI) 的专家参与的 RaDron 项目已完成了用于寻找放射性源的无人机原型机的第一阶段测试。

这个阶段测试非常成功；在试飞期间，团队使用开发的技术在实际环境中对放射性源进行了定位测试。RaDron 团队的目标是开发一套完全独立、智能的系统；根据无人机的康普顿相机中辐射探测器获取的信息结合后端的信号处理软件，它会自动将无人机导航到辐射源的位置。因此，它既不依赖于 GPS 信号，也不依赖于无人机操作员。得益于无人机的小型化及其独特的控制系统，RaDron 可以在建筑物内和复杂地形中（例如，在森林中）灵活运行。值得一提的是，康普顿相机仅重 50g。

实验测试

团队分别在室外和室内进行了无人机的测试。使用活度为 58.2 MBq的 Cs-137 放射性作为辐射源。无人机的康普顿相机采用了第一版控制、数据采集和处理软件。控制系统记录了无人机飞行数据（位置、方向、环境地图等）。在 2020 年进行的实验中，验证了使用康普顿相机定位辐射源的想法。其中源的位置是根据相机提供的数据计算出来的，并在无人机的 3D 地图中显示出来。此外，还测试了探测器在起飞和着陆过程中的连接及其稳定性（对冲击和振动的敏感性）。一切都超出了预期——在探测器连续运行期间，通信和数据收集没有中断。