The aim of this paper is to increase the flight safety of an unmanned aerial vehicle that moni-tors power lines under the negative influence of electromagnetic fields on the on-board equipment. This problem was solved with algorithms for photo- and video-imaging and determination of wire sag. The development of monitoring algorithms should overcome the limitations of the existing solutions. Particularly, various systems employ suboptimal routes of aerial vehicle, as well introduce non-universal constraints of flight zone. Besides, the considered approaches do not account for peculiari-ties of aerial imaging and for structural specifics of power line elements. This leads to poorer image processing performance and causes additional errors. To improve evaluation of power line characteris-tics, the algorithm of aerial imaging is proposed, which includes vehicle position adjustment relative to wire for two imaging settings. To ensure safe performance of onboard hardware, a calculation meth-odology for electromagnetic field distribution is presented, which allows determine the minimum dis-tance between the wire and the vehicle. Experimental results, obtained in simulator, show 90.22% ac-curacy of the proposed method. The most important research outcomes consist in achieved refinement of aerial imaging in overhead power line monitoring, as well in automation of wire sag calculation based on image data. The scientific relevance of the research consists in potential improvement of fault-tolerance of power transmission networks and decrease of power losses because of early recogni-tion of power line failures and due repair. Consequently, maintenance costs of overhead power line service can be optimized.

Scopul acestei lucrări constă în sporirea siguranței la zbor a unui aparat de zbor fără pilot, care monitorizează liniile electrice a căror câmpuri electromagnetice au un impact negativ asupra funcționării echipamentelor de bord. Problema a fost rezolvată prin dezvoltarea de algoritmi pentru fotografie și video și determinarea săgeții conductorului în deschizătură în calitate de parametru structural principal al liniei. Rezultatul cel mai important al studiului constă în precizarea specificului fotografierii și filmărilor video în timpul monitorizării liniilor aeriene, precum și automatizarea procesului de determinare a săgeții după imagini. Semnificația rezultatelor constă în majorarea siguranței operaționale a aparatului de zbor fără pilot în timpul procesului de monitorizare, sporirea fiabilității rețelelor electrice, reducerea pierderilor de energie datorită detectării în timp la defectele elementelor liniilor electrice aeriene, ceea ce, la rândul său, va conduce la reducerea costurilor de deservire a liniilor electrice. Multe sisteme de monitorizare se caracterizează printr-o construcție non-optimă a traiectoriilor aeronavei, precum și prin introducerea unor restricții non-universale asupra zonei de zbor. Abordările utilizate nu iau în considerare specificul fotografierii foto și video și caracteristicile de proiectare ale elementelor liniilor aeriene, ceea ce duce la diminuarea eficienței procesării imaginii și la apariția unor erori suplimentare. Sporirea preciziei evaluării parametrilor de proiectare a liniei urmare a modalității de realizare a algoritmului fotografierii foto și video se asigură prin ajustarea poziționării aparatului de zbor în raport cu conduсtorul liniei pentru două cazuri de fotografiere: de sus și de partea laterală a conductorului. Precizia metodei propuse pentru determinarea săgeții conductoarelor fazelor s-a estimat la nivel de 90,22%.

Целью данной работы является повышение безопасности полета беспилотного летательного аппарата, осуществляющего мониторинг линий электропередачи в условиях негативного влияния электромагнитных полей на работу бортового оборудования. Поставленная задача была решена путем разработки алгоритмов фото- и видеосъемки, и определения стрелы провеса провода как основного конструктивного параметра линии. Наиболее важным результатом исследования является уточнение специфики проведения фото- и видеосъемки при мониторинге воздушных линий, а также автоматизация процесса определения стрелы провеса по изображению. Значимость результатов работы заключается в повышении безопасности функционирования летательного аппарата в процессе мониторинга, а также отказоустойчивости электроэнергетических сетей и сокращении потерь электроэнергии за счет своевременного выявления и реагирования на неисправности элементов воздушных линий, что, в свою очередь, позволит уменьшить экономические издержки обслуживания линий электропередачи. Разработка алгоритмов проведения мониторинга при помощи беспилотного летательного аппарата была нацелена на преодоление недостатков существующих решений. В частности, для многих систем характерно неоптимальное построение траекторий движения летательного аппарата, а также введение неуниверсальных ограничений области полета. Предложен способ устранить недостатки рассмотренных в работе подходов, так как они не учитывают специфику проведения фото- и видеосъемки и конструктивные особенности элементов воздушных линий, что приводит к снижению эффективности обработки изображений и возникновению дополнительных ошибок. С целью повышения точности оценки конструктивных параметров линии алгоритм проведения фото- и видеосъемки предусматривает корректировку положения летательного аппарата относительно провода для двух случаев съемки: сверху и сбоку провода. Для обеспечения безопасной работы бортовой аппаратуры разработана методика расчета карты распределения электромагнитного поля вблизи линий электропередачи, которая позволяет определить минимальное предельное расстояние от провода до летательного аппарата. По результатам тестирования, проведенного в виртуальной среде, точность предложенной методики определения стрелы провеса была оценена на уровне 90,22%.