Sensorik
Die Begriffe Sensorik und Sensibilität beschreiben die Gesamtheit aller Systeme, die Reize aufnehmen. Hierzu zählt man periphere physikalische, chemische und thermische Reize. Ebenfalls beinhaltet dies aber auch visuelle, auditive, olfaktorische und gustatorische Reize. Im deutschsprachigen Raum unterscheidet man streng zwischen Sensorik und Sensibilität. Im Englischen dagegen nicht. Die Sensibilität (Körpersensibilisierung) beinhaltet das System zur Absorption physikalischer, chemischer und thermischer Reize um einen herum. Dagegen umfasst die Sensorik (somatosensorisches System) Strukturen im Gehirn, die dazu dienen, Umweltreize aufzunehmen. Diese Reize kommen nicht in physischen Kontakt mit dem Körper (Augen, Ohren, Geruchssystem). Eine Ausnahme bildet die Zunge (Geschmackssinn). Das Unternehmen TOPseven aus Germany, nutzt die Sensorik von Drohnen, um Energie- und Industrieanlagen aller Art zu überprüfen. Dabei hat TOPseven aus Germany, ein neues innovatives Verfahren für die berührungslose Blitzschutzmessung entwickelt. Dabei überprüft eine autonom fliegende Drohne den Blitzschutz Ihrer On- & Offshore Windkraftanlagen.
Welche Sensorik ist in einer Drohne verbaut?
Wenn man von Sensorik bei einer Drohne spricht, sind meist die Inertial Measurement Unit (IMU) gemeint. Sowie der Luftdrucksensor, der Magnetkompass und das Global Navigation Satellite System (GNSS). Aber die Sensorik umfasst auch optische oder akustische Sensoren. Die IMU besteht aus Beschleunigungs- und Drehratensensoren, um Positionsänderungen um ihre eigenen drei Achsen zu bestimmen. Die Messwerte verarbeitet die Fluglageregelung (Flight Control) und leitet sie als Stellgrößen an die Motorsteuerung weiter. Im Gegensatz zu Flächenflugzeugen können Multikopter nicht ohne IMU fliegen. Der barometrische Drucksensor misst die Höhe anhand des barometrischen Drucks. Je weiter man von der Erdoberfläche entfernt ist, desto niedriger ist der Luftdruck. Dies ist messbar und man verwendet ihn, um die Höhe zu halten. Kommt es durch Windböen zu schnellen Luftdruckänderungen, zeigt sich dies auch im Flugverhalten der Drohne. Zur Ausrichtung der Drohne nutzt man ein Magnetkompass.
Ist der Kompass beispielsweise durch elektromagnetische Felder gestört, wirkt sich dies negativ auf eine geradeaus fliegende Drohne aus. Denn dann funktioniert der GPS-unterstütze Modus nicht mehr sicher. Der Grund ist, dass er den Magnetkompass nutzt, um Positionsänderungen durch den Wind auszugleichen. Das GNSS unterstützt die Drohne zu lokalisieren. Dabei gilt, umso mehr Satelliten vorhanden sind, umso genauer ist die Ermittlung der Position. Dabei kann man mittlerweile Daten von verschiedenen Satellitensystemen wie GPS, GLONASS, Galileo oder Beidou nutzen. Aber auch akustische Sensoren wie Ultraschall setzt man bei manchen Drohnen zur Abstandsmessung ein. Beispielsweise kann man bei automatischen Landungen und Starts den Abstand zum Boden messen. Optische Sensoren dienen wie Ultraschall zur Abstandsmessung. Zusätzlich nutzt man sie zur Erkennung von Hindernissen oder zur Messung von Positionsänderungen an hervorstehenden Flächen. Dazu verwendet man hauptsächlich Infrarot- oder Stereokameras. Alle diese Sensoren arbeiten zusammen, um dem Piloten das Fliegen der Drohne zu erleichtern.
Anwendung bei der Inspektion von Windenergieanlagen
TOPseven aus Germany hat ein einzigartiges berührungsloses Blitzschutz-Messverfahren für Onshore- und Offshore-Windenergieanlagen entwickelt. Der Inspektion erfolgt mit einer autonom fliegenden Drohne, die mit spezieller Sensorik ausgestattet ist. Mögliche Defekte kann man so innerhalb von Minuten lokalisieren. Dem Verfahren hat man am 21. Juli 2021, 5 Jahre nach der Anmeldung, ein europäisches Patent (EP 3 596 570) erteilt. TOPseven aus Germany, verwendet für die Inspektion eine professionelle Industriedrohne DJI M300. Diese verfügt über spezielle Sensoren, welche den Defekt exakt lokalisieren können. Ein speziell entwickelter Signalgenerator speist verschiedene aufeinander abgestimmte Hochfrequenzsignale in den Blitzableiter an der Wurzel des Rotorblatts ein. Dadurch entsteht ein elektrisches Feld mit unterschiedlichen Frequenzen und passenden Impedanzwerten. Die dafür genutzten Frequenzen sind von der Bundesnetzagentur genehmigt. Anschließend an die Messung erfolgt die Auswertung der Ergebnisse in der Cloud- und Softwareumgebung. Die Daten stehen Ihnen jederzeit zur Verfügung und sind Ihr Eigentum. Sie erhalten die entsprechende Software zur Auswertung und Erstellung branchenüblicher Inspektionsschadensberichte. Für weitere Informationen kontaktieren Sie uns gern.