Моделирование газоанализаторной системы лазерного детектирования утечек метана с использованием мини беспилотных летательных аппаратов

Аннотация

Исследование возможности создания модели газоанализаторной системы лазерного детектирования утечек метана с использованием мини беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) на современной элементной базе, позволяющих осуществлять детектирование утечек на объектах газотранспортной инфраструктуры в реальном масштабе времени и безопасных условиях. Методика исследования заключается в моделировании спектральных характеристик воздушно-метановой газовой смеси с целью разработки прототипа лазерного газоанализатора, работающего в оптимальном спектральном диапазоне для определения концентраций ее компонентов. Обоснован выбор элементной базы для разработки прототипа лазерного детектора метана с учетом планируемого размещения на беспилотных летательных аппаратах класса мини. Проведено моделирование спектров поглощения детектируемых веществ, на основе которого определены оптимальные диапазоны длин волн лазера.  Практическая значимость заключается в том, что предложена модель построения прибора, произведен расчет его технических характеристик и выполнен подбор компонентов системы. Разработана функциональная схема лазерного детектора и подобраны ее оптические компоненты. Предложены модели использования разработанной системы лазерного детектирования метана на мини БПЛА с привязкой к его средней скорости, высоты полета и конструкционными особенностями.