ЩОДО ЯКОСТІ ЗБОРУ ГАММА-КВАНТІВ НА МАРШРУТІ АЕРОЗНІМАННЯ З БЕЗПІЛОТНОГО ЛІТАЛЬНОГО АПАРАТА ТЕРИТОРІЇ РАДІАЦІЙНОГО ЗАБРУДНЕННЯ
DOI:
https://doi.org/10.32782/apcmj.2024.4.7Ключові слова:
БПЛА, радіаційне забруднення, аерознімання, гамма-детектор.Анотація
Анотація. Нині наукові й технічні досягнення значно розширили сферу застосування геодезичної науки в напрямі дистанційного зондування Землі для забезпечення достовірною геопросторовою інформацією різних сфер людської діяльності. Поява роботизованих дистанційних вимірювальних комплексів на базі безпілотних літальних апаратів (БПЛА) дає змогу виключити безпосередню участь людини під час виконання різноманітних небезпечних місій, однією з яких є розвідка й картографування територій радіаційного забруднення. Наразі для виконання цієї місії застосовують в основному БПЛА коптерного типу з рухливими детекторами. Такі детектори мають найменші габарити й вагу порівняно з іншими типами сенсорів. Перед виконанням місії необхідно виконати калібрування детектора для приведення його вимірів до поверхні забруднення. Метою статті є дослідження якості збору гамма-квантів полем зору рухливого детектора гамма-випромінювання на маршруті аерознімання з БПЛА. Для теоретичних досліджень прийнято такі припущення. Територія радіаційного забруднення є рівнинною місцевістю, яка вкрита тонким шаром радіоактивного пилу з рівномірним розподілом інтенсивності гамма-випромінювання. На території знаходяться локальні максимумами у вигляді точкових джерел гамма-випромінювання. У результаті проведених теоретичних досліджень отримано математичний апарат для визначення розмірів і площ зон, які відрізняються за якістю збору гамма-квантів на маршруті аерознімання з БПЛА території радіаційного забруднення з використанням гамма-детектора рухливого типу й поділяються на інформативні та малоінформативні зони. Одним із показників якості збору гамма-квантів може бути збільшення відношення площі сукупної інформативної зони до площі гамма-знімання. Наведено розрахунки розмірів і площ указаних зон на маршруті аерознімання довжиною 1 км, кута поля зору гамма-детектора з 90°, частоти збору гамма- квантів 1 Гц, швидкості БПЛА 10 м/с та висоти 30 м. Результати наведених досліджень можуть бути корисними для планування маршрутів гамма-знімання з БПЛА й аналізу якості виконаного аерознімання.
Посилання
Паспорт спеціальності 05.24.01 – геодезія, фотограмметрія і картографія / Офіційний вебпортал парламенту України. URL: https://zakon.rada.gov.ua/rada/show/v0047330-07#top (дата звернення: 14.06.2024).
Гера О.В. Перспективи використання БПЛА для спостережень за станом об’єктів інфраструктури аеропортів. Airport Planning, Construction and Maintenance Journal. 2024. Вип. 1 (3). С. 30–35. DOI: https://doi.org/10.32782/apcmj.2024.3.4.
Tereshchuk O.I., Kryachok S.D., Belenok V.Iu., Malik T.M., Hebryn-Baidy L.V. Robotic complex for the runway leveling. Device for automated leveling. News of the Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan / Kazakh national research technical university named after K. I. Satpayev. Series of geology and technical sciences. 2021. Vol. 2. Р. 180–188. https://doi.org/10.32014/2021.2518-170X.51.
Sato Yuki, Ozawa Shingo, Terasaka Yuta, Kaburagi Masaaki, Tanifuji Yuta, Kawabata Kuniaki, Nakamura Miyamura Hiroko, Izumi Ryo, Suzuki Toshikazu, Torii Tatsuo. Remote radiation imaging system using a compact gamma-ray imager mounted on a multicopter drone. Journal of Nuclear Science and Technology. 2018. № 55:1, Р. 90–96. DOI: 10.1080/00223131.2017.1383211.
Burtniak V., Zabulonov Yu., Stokolos Ma., Bulavin Le., Krasnoholovet V. Application of a territorial remote radiation monitoring system at the Chornobyl nuclear accident site. J. Appl. Remote Sens. 2018. Vol. 12 (4). Р. 1–13. DOI: 10.1117/1.JRS.12.046007.
Rudolph C., Knoedler B., Heinskill J. Comparable data evaluation method for a radio-nuclear sensor when used onan UAV. Paper presented at the Proceedings of IEEE Sensors. 2020. https://doi.org/10.1109/SENSORS47125.2020.9278612.
Lüley J., Vrban B., Cerba S., Osuský F., Necas, V. Unmanned Radiation Monitoring System. EPJ Web of Conferences 225, 08008 (2020). https://doi.org/10.1051/epjconf/202022508008.
Махньов О.І. Розробка оптимальної конструкції системи візуалізації гамма-випромінювання. Електронні системи та сигнали. 2019. Вип. 2. №. 3. С. 6–10.
Lüley J., Vrban B., Cerba S., Osuský F., Necas, V. Unmanned Radiation Monitoring System. EPJ Web of Conferences 225, 08008 (2020). https://doi.org/10.1051/epjconf/202022508008.
Pavlovsky R., Haefner A., Joshi T.H., Negut V., McManus K., Suzuki E., Barnowski R., Vetter K. 3-D Radiation Mapping in Real-Time with the Localization and Mapping Platform LAMP from Unmanned Aerial
Systems and Man-Portable Configurations. URL: https://www.semanticscholar.org/reader/751a68f57b684c6cf3a1e6de3f6c42a5a321e144 (дата звернення: 22.06. 2024).
Guidelines for Radioelement Mapping Using Gamma Ray Spectrometry Data; TECDOC 1363; International Atomic Energy Agency: Vienna, Austria, 2003. URL: https://www-pub.iaea.org/mtcd/publications/pdf/te_1363_web.pdf (дата звернення 22.06. 2024).
Chierici A., Malizia, A., Di Giovanni D., Ciolini R., d’Errico F. A. High-Performance Gamma Spectrometer for Unmanned Systems Based on Off-the-Shelf Components. Sensors.2022. № 22. P.1 -18. DOI: https:// doi.org/10.3390/s22031078.
Brewer E.T. Autonomous localization of 1/r2 sources using an aerial platform. Master’s thesis, Faculty of the Virginia Polytechnic Institute and State University, Blacksburg, Virginia, 2009. URL: https://www. researchgate.net/publication/279467052_Autonomous_Localization_of_1R2_Sources_Using_an_Aerial_Platform (дата звернення 22.06.2024).
Футбольне поле: розмір та розмітка. URL: https://jutagrass.com.ua/pravila/trebovaniya-k-razmetkei-razmeram-futbolnogo-polya/ (дата звернення 22.06.2024).
