1、瑞士：核電站室內無人機

Flyability開發了配備輻射傳感器的Elios 2 RAD室內無人機，主要用于核電站(圖源：Flyability)

2021年8月，瑞士的Flyability研發Elios 2 RAD無人機，這是一種配備有專門用于核電站檢查的輻射傳感器的室內無人機。

Flyability 的CEO帕特里克·塞沃斯(Patrick Thévoz)說：“Elios 2 RAD代表了針對關鍵垂直領域的室內無人機開發的第一步。未來，我們使用機器人，而不是人進行危險的室內檢查工作。Elios 2 RAD有可能顯著減少檢查員在進行常規檢查時暴露于有害輻射的危險。”

Elios 2 RAD配備了一個能量蓋革-穆勒探測器，可以在飛行中通過Flyibility的飛行員應用程序檢測輻射。

檢查飛行后，核工程師可以使用Flyability的Inspector 3.0軟件繪制無人機飛行路徑上的輻射圖，顯示核設施內危險劑量水平的確切位置。

他們還可以在Inspector 3.0中回放檢查飛行，并在視頻片段頂部同步顯示劑量率測量值。

Flyability已經在世界各地的核設施中占據了重要地位，其Elios 2已經進行了測試。

“超過80%的美國核運營商已經使用Flyability的室內無人機進行目視檢查，”Flyability銷售副總裁亞歷山大·梅爾德姆(Alexandre Meldem)說，“現在，我們可以通過工程師收集可操作的高質量劑量數據來擴大這種支持。”

2020年，Flyability在烏克蘭切爾諾貝利使用其Elios無人機在5號反應堆(從未啟動)內收集視覺數據，以確認不存在核燃料棒。

Flyability表示，使用Elios 2 RAD無人機，可以返回并記錄整個現場的輻射量。

2、比利時：SCK CEN研發輻射監測無人機

在比利時，航空公司Sabca和核研究中心SCK CEN開發了一種技術，使無人機能夠在沒有任何人為干預的情況下進行輻射測量。

SCK CEN總干事埃里克·范·沃勒(Eric van Walle)說：“這將大大加強輻射防護。”

比利時內政部長安妮莉斯·韋林登(Annelies Verlinden)說：“該項目是SCK CEN和Sabca之間公私合作的結果。無人機將首先被用作核能事故預防，以研究潛在放射性污染的區域。我們也在準備可能的補救措施”。

Sabca提供了兩種類型的無人機——一種可以自主飛行數小時的固定翼無人機，另一種是多翼無人機，可以攜帶更重的探測器而不犧牲靈活性。同時，無人機上安裝了閃爍計數器。

SCK CEN危機管理和決策支持部門負責人約翰·坎普斯(Johan Camps)表示，無人機的主要優勢在于其靈活性，“無人機使我們能夠繪制每一個角落和縫隙的圖表，這是我們無法用手工或直升機進行測量的。”從更多的特定地點實時接收信息。

SCK-CEN和Sabca獲得了100萬歐元(120萬美元)的政府資助，并正在為該項目投入額外資金。

3、英國：用于放射性測繪的自動無人機

機載AARM(圖源：ImiTec)

英國輻射探測專家Kromek與輻射測繪公司ImiTec聯手，提供了一種基于無人機的自動機載輻射監測系統(AARM)，該系統提供了一種精確、價格合理且多功能的低空空中輻射探測機。

AARM是一種重量不到7千克、有效載荷不到1千克的無人機系統(無人機)，它“在運行過程中對建筑物和環境造成結構損壞的風險很低”。

無人機攜帶了幾個輔助傳感器：通過多個全球導航衛星系統(GPS和Glonass)經緯定位、衛星數量和平均海平面以上的高度;溫度、濕度和壓力;嵌入式實時時鐘提供時間和日期定位(GSM和GNSS可作為備份);以及一個激光來確定被監測表面的高度。

有效載荷艙內裝有輻射探測器單元。單個和多個Kromek CsI或CZT微伽馬光譜儀，包括GR1、D3S和Sigma50，可以連接到一個單元，同時繪制伽馬和中子發射源的輻射圖。

AARM系統還包括伽馬能譜和繪圖軟件、飛行訓練和設置。

它可以通過視線或預先編程的路線飛行。每個勘測路線都保存為GPS航路點、高度和速度的集合，允許重復進行相同的勘測。

數據通過安全網絡傳輸到專用基站服務器，用于實時繪制放射性污染圖，也可以存儲在車載微型USB內存卡上，用于后續下載、繪制和分析。

英國布里斯托大學同時在切爾諾貝利禁區(CEZ)測試使用無人機激光雷達(光探測和測距)。

該大學正在與烏克蘭當地研究所密切合作，開展多個機器人項目，以解決中東歐地區輻射測繪的需要。

項目負責人湯姆·斯科特(Tom Scott)教授說：“這種獨特的環境也讓我們有機會測試新型固定翼無人機系統，該系統配備了輻射測繪能力。在發生核事故時，我們就可以使用無人機，而不是有人駕駛的飛機來測量有關輻射擴散和強度的實時態勢數據。”

空中機器人項目專家基蘭·伍德(Kieran Wood)博士說，研究目標之一是開發一種更精確的方法來繪制一個地區的輻射強度具體分布情況。

“這一過程需要物理結構和地形的高精度3D模型，而激光雷達是復雜地形中3D制圖的理想選擇。由于大多數放射性物質都包含在地下，我們還需要一個裸地球模型，激光雷達的后處理可以提供高精度。”

除了使用伽馬和激光雷達傳感器進行測繪外，無人機還配備了攝像頭，使團隊能夠并行采集攝影測量圖像集。

主要測量要素是伽馬輻射強度。伍德解釋說：“通過在無人機上安裝伽馬探測器并在地形上方飛行，可以繪制測量伽馬強度的變化圖，然后通過后處理將測量值插值到完整的地圖中。定位變得相對簡單，測得的輻射強度中的峰值清楚地指示出熱點。”

伍德補充說：“所有測量都帶有全球導航衛星系統接收器的地理標記，因此伽馬地圖可以告訴我們輻射熱點的經度和緯度。”

4、挪威和俄羅斯開發用于輻射監測的無人機

挪威還在其海岸部署輻射無人機。五艘海岸警衛隊(Five Coast Guard)船只將搭載帶有傳感器的無人機，這些傳感器能夠在反應堆動力船舶可能泄漏的海上事故中檢測放射性。

挪威海岸管理局與輻射和核安全局之間的合作協議包括，在發生涉及污染風險的事件時進行報告和監測。

北極理事會指出，在北極地區，輻射是一個令人擔憂的問題，因為該地區曾是放射性物質的傾倒地，在冷戰期間曾是核武器的試驗場，并存在實際和潛在的污染源。

北極理事會的北極監測和評估方案通過監測定期評估北極污染水平。

俄羅斯也在研發用于輻射監測的無人機。

2021年7月，Roskhimzashchita(俄羅斯國企Rostec的一部分)展示了Shmel(熊蜂)通用空氣氣體分析儀，用于安裝在無人機上。在線設備可以檢測空氣中的物質，測量背景輻射，并將數據傳輸到在線系統。

氣體分析儀有八個化學傳感器，用于確定污染物的濃度，以及測量背景輻射。

該設備使用永久無線電通信并綁定到GPS/Glonass系統，自動傳輸有害化學物質的參數和濃度。

該產品將在Roskhimzashchita的圣彼得堡企業GosNIIkhimanalit投產。2022年開始批量生產將于，計劃為每年500件。如果需求增加，企業每年可以將其容量增加到1000臺以上。

該系統重量不到0.5kg，由于體積小，可安裝在大多數無人機上。通過增加氣體分析儀的尺寸和安裝更多傳感器來確定污染物濃度，可以根據客戶要求改變其配置。

5、美國無人機

NX160配備SPIR Explorer，通過飛行控制系統和SPIR Ident軟件提供實時輻射數據(照源：Mirion)

在美國，無人機公司已與輻射儀器制造商合作，開發出能夠攜帶必要有效載荷的強大系統。

電力研究所(EPRI)和電力公司Exelon已經演示了如何使用自動無人機繪制輻射水平圖，并檢查桃花谷核電站(Peach Bottom)1號機組(自1974年以來無法運行)及其低放射性廢物儲存設施的設備。

RADeCO為演示提供了輻射檢測儀器，Exyn Technologies提供了自主無人機導航系統。

Exyn表示，其多傳感器數據融合自主引擎使無人機能夠在沒有GPS或人類飛行員的情況下實時導航和適應復雜、危險的環境。

自定義傳感器集成可用于疊加讀數，如輻射、氣體監測器、紅外、熱圖、化學檢測等。

該團隊進行了軟件和硬件更改，將輻射探測器與無人機和導航系統連接起來。

無人機使用激光雷達技術繪制了內部幾個區域的高分辨率3D地圖。

當它飛往不同的地點時，輻射探測器每三秒收集一次讀數，并在3D地圖上顯示結果。

攝像機模擬各種部件的檢查。包裹電熱毯的管道上，無人機的紅外攝像頭檢測到了高溫。為了測試無人機躲避障礙物的能力，一名工人在其路徑上行走，立即被無人機發現，無人機安全地繞著他飛行。

桃花谷核電站的演示是EPRI下一代輻射防護(NextGen RP)計劃的一部分，該計劃正在研究各種簡化輻射防護和減少工人輻射暴露的方法。

EPRI還在研究自主技術在核工業中的進一步應用，包括：允許進入核電站更緊密區域的小型無人機、用于收集污染調查涂片的地面車輛，以及支持核電站應急計劃的室外無人機。

其他科技公司也在開發可用于無人機的輻射傳感器。

Mirion Technologies正與多家無人機和機器人公司合作，提供此類解決方案。

這些無人機(或機器人)可以配備各種輻射檢測儀器，如SPIR-Explorer，通過飛行控制系統和SPIR-Ident軟件提供實時輻射數據。

當UAS收集數據時，地面用戶會收到實時的顏色流和GPS標簽，顯示輻射強度，以及輻射源地圖。

該系統甚至可以利用高度信息推斷地面測量值。

借助智能機器人系統，Mirion還提供自主輻射感應系統，包括電池、GNSS和冗余無損耗傳輸，這意味著它可以安裝在任何無人機、機器人或車輛上。

2021年底，US Nuclear成為第一個加入RAD應答網絡的無人機供應商，向美國能源部(DOE)、美國國家安全局、美國國防威脅壓制局、環境保護局、美國聯邦緊急事務管理局和空軍報告實時無人駕駛飛機數據。

US Nuclear與俄亥俄州衛生部(ODH)輻射應急準備團隊合作，開展了一次多機構飛行培訓，展示了其通過直接連接到無線電應答器網絡，充分整合輻射有效載荷數據的能力。

訓練演習包括一個DroneRad系統在墜毀車輛周圍飛行，以測量、繪制地圖并報告輻射危害的沉降物。

DroneRad飛行了一個自動搜索模式，帶有彩色編碼的地圖軟件，能夠準確地定位危險。US Nuclear的無人機系統的飛行時間為7小時，射程可達10英里。

柯蒂斯·賴特公司(Curtiss-Wright)宣布與Teledyne FLIR Defense達成協議，為US nuclear市場和美國能源部提供無人系統和集成解決方案。

報告稱，移動無人系統通過自動化操作，代替人類在危險條件下執行任務。

免責聲明：本網轉載自合作媒體、機構或其他網站的信息，登載此文出于傳遞更多信息之目的，并不意味著贊同其觀點或證實其內容的真實性。本網所有信息僅供參考，不做交易和服務的根據。本網內容如有侵權或其它問題請及時告之，本網將及時修改或刪除。凡以任何方式登錄本網站或直接、間接使用本網站資料者，視為自愿接受本網站聲明的約束。