חיישנים מעופפים מחזקים את ההגנה על תשתיות קריטיות

This post is also available in: English (אנגלית)

קווי הולכת חשמל משתרעים על פני יערות, שטחי חקלאות ואזורים הרריים — שם הם חשופים ללא הרף לחום, צמיחת צמחייה ושינויים במזג האוויר. גורמים אלו עלולים לגרום לקווים לשקוע או להתקרב מדי לעצמים בסביבתם, תופעות שלעתים נותרות בלתי מזוהות עד שהן הופכות לסיכון בטיחותי או גורמות להפסקות חשמל. שיטות בדיקה מסורתיות מסתמכות על צוותי קרקע או על כלי טיס מאוישים – שני פתרונות שמוגבלים בגישה, יקרים, ואינם מסוגלים ללכוד נתוני־רצף מלאים בזמן אמת.

כעת, צוות מחקר מאוניברסיטת הניאנג (Hanyang University) פיתח מערכת ניטור מבוססת רחפן שנועדה להתגבר על מגבלות אלו. הגישה משלבת חיישן LiDAR תלת־ממדי, נתוני GPS ונתוני IMU כדי לשחזר את הפרופיל הגיאומטרי המלא של קו ההולכה בעת פעילותו התקינה. בנוסף, המערכת משלבת הדמיה תרמית, המאפשרת לקשר בין טמפרטורת הקו לבין שינויים במתח ובצורה — במקום להתייחס לשקיעה כמדידה סטטית בלבד.

על פי דיווח של TechXplore, הגישה הדו־מצבית פותרת בעיה מרכזית: שקיעת קווים משתנה משמעותית בהתאם לטמפרטורה, ולכן צילום חזותי יחיד אינו מספיק כדי להעריך סיכון. על ידי חיבור בין נתוני טמפרטורה למודלים מוכרים של קשר בין שקיעה למתח, המערכת יכולה גם לחזות כיצד יתעוות הקו בתנאי חום קיצוניים — למשל בתקופות עומס כבד או גלי חום. כך מקבלים המפקחים מידע לא רק על מצב הקו בהווה, אלא גם על התנהגותו הצפויה במצבי מתח עתידיים.

כדי לנתח את הסיכון מפגיעה סביבתית, המודל שמייצר הרחפן מושווה לענני נקודות תלת־ממדיים של צמחייה ומבנים מסביב. אזור “פגיעה” אוטומטי — המוגדר לפי מרחקי ביטחון ושולי אי־ודאות — מאפשר למערכת לזהות עצמים המתחילים להפריע לקו. מדדים כגון עומק החדירה, אורך אזור הפגיעה וצפיפות הנקודות מסייעים למפעילים לקבוע סדרי עדיפויות בפינוי צמחייה או בביצוע התאמות מבניות.

עבור גורמי ביטחון וביטחון־פנים, ניטור חזוי מסוג זה באמצעות רחפנים יכול להיות בעל ערך רב להגנה על תשתיות קריטיות, כמו מסדרונות הולכת חשמל חיוניים לפעילות בסיסים צבאיים, מערכות חירום ולחוסן לאומי. זיהוי מוקדם של עיוותים בקווים מפחית את הסיכון להפסקות חשמל שנגרמות עקב סופות, שריפות יער או פגיעה מכוונת.

החוקרים מציינים כי אותם עקרונות עשויים לשמש לתשתיות נוספות שבהן נדרש מעקב משולב אחר שינויי צורה ואינטראקציה סביבתית. ככל ששונות האקלים ומזג האוויר הקיצוני גוברים, כלי בדיקה אוויריים אוטומטיים מסוג זה מציעים מסלול לתחזוקה פרואקטיבית יותר — ולחיזוק עמידותה של התשתית הלאומית.

המחקר פורסם כאן.