Ingeniører ved University of Cincinnati i USA utvikler en metode som bruker lyden fra dronens motorer og propeller til å identifisere mulige kritiske tekniske feil. Forskergruppen samarbeider med NASA for å hindre at skadede droner tar av og havarerer.

Forskerne og samarbeidspartnerne har tatt opp lyder fra droner med sprukne eller skadde propeller, samt fra motorer som er skadet eller i ferd med å slutte å fungere. Opptakene er gjort om til data som datamaskiner på en bakkestasjon kan bruke til å varsle operatører om at dronen ikke er klar for flyging.

Startet etter interesse fra NASA

Prosjektet startet i 2024, etter at NASA viste interesse for å oppdage motorproblemer før droner tar av. Det opplyser Prissha Chawla, doktorgradsstudent ved University of Cincinnatis College of Engineering and Applied Science.

«Prosjektet startet i 2024, da NASA viste interesse for muligheten til å oppdage motorproblemer før dronen tok av», sa Chawla.

Chawla peker på at droner brukes stadig mer i forbindelse med samfunnssikkerhet, og at havarier derfor ikke kan aksepteres. Forskerne ser for seg en autonom drone som ved hjelp av lyd kan oppdage skader på propeller og andre mekaniske systemer mens den er i luften. I så fall kan dronen rekke å returnere til basen før en katastrofal feil oppstår.

Sand kan føre til motorstopp

Det er ikke bare sprekker eller avbrukne deler på propellene som kan skape problemer. Sand og annet rusk kan trenge inn i motorens lagre. Ifølge Chawla kan slik forurensning føre til at et lager setter seg fast.

«Vi fokuserer på kontrollene før flyging som NASA allerede gjennomfører», sa Chawla.

Luke Busse, student ved University of Cincinnati, mener systemet for å oppdage skader kan bli en del av helt autonome «drone i en boks»-løsninger.

Slike droner settes ut fra en værbestandig dokkingstasjon. Stasjonen kan håndtere avgang, landing, lading, dataopplasting og planlegging av oppdrag uten at en operatør trenger å være til stede.

«I et slikt scenario ville det vært flott. Man kunne plassere sensorer i boksen som gjennomfører kontrollene før flyging», sa Busse.

Kan oppdage feil som ikke synes

Motorer og propeller lager karakteristiske lyder når de er i drift. Hvis en del er skadet eller begynner å svikte, kan lydbildet endre seg og gi et tidlig signal om et mekanisk problem.

Akustisk overvåking kan være nyttig fordi ikke alle mekaniske feil er enkle å oppdage ved en visuell inspeksjon. En sprekk i en propell kan være synlig, mens forurensning inne i et motorlager er langt vanskeligere å se.

Forskerne opplyser at sand og annet rusk kan føre til at lageret låser seg. Det kan igjen føre til tap av skyvekraft. Lydmålinger kan dermed bli et ekstra sikkerhetsnivå ved å identifisere uvanlig mekanisk aktivitet som ellers kunne blitt oversett under en vanlig kontroll.

Teknologien kan være særlig relevant på steder der droner brukes ofte, eller der oppdragene gir begrenset tid til detaljerte manuelle inspeksjoner. Dersom feil oppdages før avgang, kan det bidra til å hindre skader på utstyr, redusere driftsavbrudd og beskytte mennesker og eiendom på bakken.