In dieser Fallstudie demonstrieren wir die Integration eines radiologischen SPIR-Explorer-Sensors der Firma MIRION Technologies und eines M 600 Pro von DJI. Bei radiologischen Messanwendungen beträgt die Entfernung zwischen dem potenziell kontaminierten Bereich und der Kontrollstation aus Sicherheitsgründen typischerweise mehrere Kilometer. Darüber hinaus kann bei Großkatastrophen nicht von einer zuverlässigen Kommunikationsinfrastruktur wie z. B. Mobilfunknetzen ausgegangen werden. Das Sensorsystem muss daher eigene Datenverbindungen bereitstellen.

Für diese Fallstudie wurden zwei Sensierungsszenarien untersucht:

1. Kommunikations- und Sensortest auf 60 Hektar großem Einsatzgebiet
2. Strahlungserkennung und Klassifizierung mit Cs-137 Strahlungsquelle

Um den Kartierungs- und Analyseprozess vor Ort zu unterstützen, sollen die gewonnenen Messungen in der Luft vorverarbeitet und georeferenziert werden.
Die Anwendungsanforderungen sind:

• Onboard Vorverarbeitung von Sensordaten
• Echtzeitübertragung von Sensordaten
• Kommunikationsreichweite größer als 1 km ohne Mobilfunknetze
• Zwischenspreicherung der Nutzdaten bei Verbindungsverlust und erneuter Übertragung bei Wiederherstellung der Verbindung
• Integration der empfangenen Daten in die Endanwenderanwendung

Kein unmittelbar verfügbares System auf dem Markt erfüllt die oben genannten Anforderungen.
Das Kommunikations- und Kontrollsystem von SKIDER ist perfekt geeignet, um die vorgesehene Anwendung umzusetzen.

SKIDER Mobile wird direkt mit dem UAV verbunden. Im Falle der DJI M 600 Pro wird SKIDER Mobile auch direkt von der Drohne mit Energie versorgt. SKIDER Mobile nutzt in diesem Fall das DJI Onboard SDK, sodass die Drohne anwendungsspezifisch eingesetzt werden kann.

SKIDER Mobile versorgt den Strahlungssensor mit Energie und stellt die Kommunikationsverbindung her. Die empfangenen Daten werden in Echtzeit mit Geodaten angereichert und für die Funkübertragung vorbereitet. In diesem speziellen Anwendungsfall verwendet SKIDER Link zwei redundante Kommunikationsverbindungen, die bei 2,4 GHz und 868 MHz arbeiten. SKIDER Link evaluiert kontinuierlich die Kommunikationsleistungen und entscheidet, welches Datenpaket über welche Verbindung gesendet werden soll. Bei einem Verbindungsverlust werden die Sensordaten zwischengespeichert und bei Wiederaufbau der Verbindung übertragen. Die übertragenen Daten werden von SKIDER Ground empfangen und in die Analysesoftware SPIR-Mobile von MIRION integriert.

Zusätzlich wird der Flug vom SKIDER UI überwacht.

In dieser Konfiguration ist es möglich, dass Pilot- und Datenanalysten Seite an Seite arbeiten, um maximale Effizienz zu erreichen.

Die Implementierung erfolgte in Zusammenarbeit mit MIRION Ingenieuren innerhalb eines Tages kurz vor den Testflügen mit dem Kunden. Abb. 2 zeigt die DJI M 600 Pro, den Strahlungssensor und die Analysestation sowie das integrierte SKIDER System. Die Systembewertung wurde an zwei Standorten in Frankreich durchgeführt.

Der Reichweitentest zeigt, dass die erwartete Reichweite von 1 km problemlos innerhalb und außerhalb der Sichtlinie erreicht werden kann.
Bei Sichtkontaktbedingungen betrug die Kommunikationsreichweite mindestens 3,8 km.

Die durchschnittliche Verzögerung lag bei unter 1s. Während des Tests mit Hindernissen flog das UAV etwa 1,7 km ohne Datenübertragung. Sobald die Verbindung wiederhergestellt wurde, wurden die zwischengespreicherten Daten mit maximaler Datenrate übertragen.