Бул изилдөө, шамал турбинасы калактардынı турбина изилдөөya devam ederken текшерүүk amacıyla üç ар башка göreжана өзүнчөlmış учкучсуз учуучу аппараттарndan oluşan bir архитектура теоремаktedir. Birinci ПУА турбинанын tamamını алыстан izleyerek калактардын açısını, айлануу ылдамдыгыnı жана физикалык идентификациясыni takip etmektedir. İkinci ПУА турбинаe жогору жактан bakarak калактардын ротор düzleminin dışına doğru yaptığı flapwболсо ийилүүyı ölçmektedir. Üçüncü ПУА болсо жакын аралыкden жогорку чечилиштүү бет сүрөттөрү toplamakta жана ротор düzlemi үчүнdeki edgewболсо ийилүүyı баалуулукlendirmektedir. Bir жер станциясы бардык ПУА’lardan gelen маалыматleri eşleştirmekte, doğru калак идентификациясыyle ilişkмененndirmekte жана текшерүү маалымат базасыnda birleştirmektedir.

Mimarinin temel компьютердик көрүү bмененşenleri, 2,2 metre ротор çapına sahip üç boyutlu yazdırılmış bir шамал турбинасы модельi üzerinde sınanmıştır. Türbin 8, 15 жана 30 dev/dk hızlarında döndürülmüş; YOLOv8n, ByteTrack, бурчтук hareket tahmini жана Калман фильтриni birleştiren калак takip ыкмасы standart ByteTrack çıktısıyla салыштырылган. Standart takip системаi 8 dev/dk’da 96, 15 dev/dk’da 272 жана 30 dev/dk’da 530 идентификация değişimi üretirken önerмененn tahmin temelli ыкма üç экспериментin tamamında sıfır идентификация değişimi bildirmiştir.

Kanat ийилүүsı экспериментi үчүн 8 жана 15 derece bükülmüş iki калак модельi hazırlanmıştır. Her калак 8, 15 жана 30 dev/dk hızlarında birer dakika kaydedilmiştir. Sistem, калак maskesini çıkardıktan sonra скелеттештирүү жана ийри сызык тууралоо uygulamış; калак түбү менен uç kısmındaki жанамаlerin бурчтук farkından flapwболсо ийилүүyı hesaplamıştır. Ölçümler жалпы катары модельlenen açılara yakın kalmış, en büжүк ийилүүlar 30 dev/dk hızında görülmüştür. Изилдөөчүлөр bunu жогорку hızda her калак geçişinin daha az video karesiyle temsil edilmesine bтармакlamıştır.

Nvidia Jetson Orin NX üzerinde түзүмlan өлчөөлөрde калак takip жана идентификацияlendirme hattı орточо 10,1 W, flapwболсо ийилүү hattı 6,4 W жана edgewболсо ийилүү hattı yaklaşık 7 W güç tüketmiştir. Bu маанилер yalnızca gömülü иштетүү platformunun жүкünü temsil etmektedir; ПУА motorlarının, uçuş kontrolünün, байланышnin жана тармакır камера системанынin toplam энергия tüketimi ölçülmemiştir.

Түркия жагынан: Önerмененn yaklaşım Түркиядаki kara жана deniz üstü шамал энергияsi tesislerinde, турбина duruşunu azaltmaya yönelik изилдөөlar, periyodik калак текшерүүsi жана dinamik калак сүрөт değişiminin izlenmesi açısından баалуулукlidir. Түркияда uygulanmadan önce системанын чыныгы өлчөмдөгү турбинаlerde, ар башка калак uzunluklarında, өзгөрмө шамал hızlarında, күн чагылышы жана karmaşık фонlarda, узак мөөнөттүү uçuşlarda жана коопсуз ПУА–турбина mesafeleri altında doğrulanması gerekir. Мындан тышкары жер станциясы байланышsi, байланыш kaybı davranışı, сүрөт убакыттооsı жана acil uzaklaşma prosedürleri чыныгы талаа koşullarında sınanmalıdır. Laboratuvar натыйжаларыndan, системанын Түркиядаki турбинаlerde коопсуз biçimde çalışacтармакı, üretim kaybını belirli bir катышda azaltacтармакı же бардык бет кемтиктерını tespit edeceği sonucu түздөн-түз çıkarılamaz.

Изилдөөнүн çözmeye çalıştığı sorun эмне?

Rüzgâr турбинаi калактарı yтармакmur, parçacık çarpması, çevresel kirlenme, түзүмsal жүкler жана узак мөөнөттүү ишкана эмне үчүнiyle бет жана сүрөт değişiklikleri geliştirebilir. Kanatların düzenli incelenmesi, hasar мененrlemeden önce sorunların belirlenmesi bakımından маанилүүdir. Бирок geleneksel halatla erişim же yerden uzun odaklı камераyla текшерүү ыкмаларi erişim, zaman жана insan emeği bakımından sınırlıdır.

Tek ПУА kullanılan текшерүүлөр bu sınırlamaların bir bölümünü azaltabilir. Buna karşılık tek bir ПУА’nın aynı anda турбинанын tamamını izlemesi, her калакты физикалык идентификациясыyle takip etmesi, жакын аралыкden өзүнчөntılı бет сүрөтsü toplaması жана ар башка yönlerdeki калак ийилүүlarını ölçmesi zordur.

Yakın mesafeye gelen bir ПУА жогорку чечилиштүү сүрөт elde edebilir, бирок бардык роторun durumunu göremeyebilir. Uzaktaki bir ПУА болсо роторun tamamını izleyebilir fakat küçük бет hasarları үчүн gerekli mekânsal çözünürlüğü sтармакlayamayabilir. Aynı platformun бардык görevleri sırayla yürütmesi текшерүү süresini жана иштетүү жүкünü artırabilir.

Изилдөө bu görevleri üç uzmanlaşmış ПУА arasında dтармакıtarak kapsam, çözünürlük жана иштетүү кубаттуулугу arasındaki ödünleşimi azaltmayı amaçlamaktadır.

Neden турбина çalışırken текшерүү түзүмlması hedeflenmiştir?

Birçok görsel текшерүү ыкмасы, калактардын önceden belirlenmiş bir konumda durdurulmasına dayanır. Duran калактардын сүрөтlenmesi кыймыл бүдөмүктүгү жана убакыттоо sorunlarını azaltır. Бирок турбинанын durdurulması üretim kesintisine yol açar жана dönüş sırasında ortaya çıkan калак ийилүүsı gibi dinamik davranışların gözlenmesini engeller.

Çalışan турбинанын incelenmesi болсо ылдам görüş açısı değişimleri, кыймыл бүдөмүктүгү, калактардын kule arkasında geçici катары kaybolması, күн чагылышы, gökyüzüyle renk benzerliği жана kesin камера tetikleme убакыттооsı gibi yeni zorluklar oluşturur. Önerмененn архитектура, bu zorlukları merkezi bir жер станциясы менен görevleri өзүнчөlmış ПУА’ların eşgüdümü üzerinden ele almaktadır.

Sistem кайсы üç катмарdan oluşmaktadır?

Изилдөөnın 16. sayfasındaki Şekil 1, архитектураyi физикалык, иштетүү жана kontrol катмарларыna ayırmaktadır.

Şekil 1’in konum çiziminde küresel görüş ПУА’sı турбинанын uzтармакında sabit bir noktada durmaktadır. Üstten görüş ПУА’sı nacelle üzerinde, роторa жогору жактан bakacak сүрөтde konumlandırılmaktadır. Yakın görüş ПУА’sı önce бардык калакты kadraja aldığı bir өлчөө noktasına, daha sonra калак бетini bölüm bölüm сүрөтlediği yakın текшерүү güzergâhına geçmektedir.

Küresel görüş ПУА’sının görevi эмне?

\(D_{\text{global}}\) катары adlandırılan küresel görüş ПУА’sı, турбинанын tamamını сүрөтleyen geniş açılı bir камера taşımaktadır. Önerмененn geometride роторun en az üç калак yarıçapı kadar uzтармакında коопсуз bir konumda bulunması öngörülmektedir.

Bu ПУА’nın temel çıktısı турбина durum жанаktörüdür:

\[ x=[t_0,\omega,\theta_1,\theta_2,\theta_3] \]

• \(t_0\), өлчөөün zaman damgasıdır.
• \(\omega\), роторun бурчтук ылдамдыкıdır.
• \(\theta_1,\theta_2,\theta_3\), üç физикалык калактын бурчтук konumlarıdır.

Bu bilgi жер станциясыna gönderilmekte жана diğer ПУА’ların камераларını ne zaman çalıştıracтармакını hesaplamasında колдонулат. Böylece тармак gecikmesine duyarlı anlık bir “şimdi çek” komutu yerine, gelecekteki калак geçiş zamanları her ПУА üzerinde önceden hesaplanabilmektedir.

Kanat maskeleri жана ротор merkezi кантип hesaplanmaktadır?

17. sayfadaki Şekil 3, ham video сүрөтsünün dört ana иштетүүden geçtiğini көрсөтөт:

1. Kanatların örnek tabanlı сүрөт bölütlemesi
2. Rotor merkezi же hub merkezinin hesaplanması
3. İlk takip идентификацияlerinin oluşturulması
4. Açı tahmini жана kalıcı физикалык идентификацияlerin atanması

YOLOv8n bölütleme модельi, her görünür калак үчүн piksel деңгээлinde maske üretmektedir. Her maske boyunca bir eksen uydurulmakta жана üç eksenin kesişiminden ротор merkezinin сүрөтdeki konumu hesaplanmaktadır. Rotor merkezi, ПУА’nın шамал же термелүү эмне үчүнiyle küçük hareketler yapması durumunda açı өлчөөлөрi үчүн dinamik referans noktası görevi görmektedir.

Standart takip идентификацияleri эмне үчүн yeterli değildir?

ByteTrack tarafından oluşturulan ilk идентификацияler, сүрөтdeki geçici nesne izlerini temsil etmektedir. Bir калак kule arkasında kaybболгонуnda, maske кыска мөөнөттүүğine bozulduğunda же калак yeniden göründüğünde takip системаi aynı физикалык kanada yeni bir идентификация жанаrebilir.

Bu durum çoklu ПУА текшерүүsinde ciddi bir маалымат ilişkмененndirme sorunu oluşturur. Yakın görüş ПУА’sının bulduğu bir бет hasarının же жогору жактан görüş ПУА’sının ölçtüğü ийилүүnın кайсы физикалык kanada ait болгону bilinmelidir. Bu эмне үчүнle изилдөө, geçici takip идентификацияlerini \(B_1\), \(B_2\) жана \(B_3\) biçimindeki kalıcı физикалык калак идентификацияlerine dönüştürmektedir.

Kalıcı калак идентификациясы кантип korunmaktadır?

Her калак, açısı жана бурчтук ылдамдыкı bulunan bir hareket durumu катары модельlenmektedir. Ayrık Калман фильтри önce калактын bir sonraki karedeki açısını tahmin eder. Yeni сүрөт өлчөөлөрi geldiğinde tahmin edмененn açılarla gözlenen açılar arasındaki farklar hesaplanır.

Algoritma en küçük бурчтук uyuşmazlığa sahip tahmin–gözlem çiftlerini önce eşleştirir. Eşleşen калак durumları yeni өлчөөle güncellenir. Bir калак geçici катары görünmüyorsa tahmin edмененn durum korunur. Etkin takip sayısı üçten azsa eşleşmeyen yeni gözlemlerden yeni bir физикалык калак izi oluşturulabilir.

Algoritmanın beş баскычsı şöyledir:

1. Önceki durumdan yeni açıların tahmin edilmesi
2. Gözlemlerle tahminlerin бурчтук uzaklığa göre eşleştirilmesi
3. Eşleşen izlerin Калман фильтриyle güncellenmesi
4. Eksik izlerin tahminle sürdürülmesi же yeni iz kaydedilmesi
5. Bütün калактарdan турбина durum жанаktörünün oluşturulması

Üstten görüş ПУА’sı neyi ölçmektedir?

\(D_{\text{top}}\) катары adlandırılan ПУА, турбина nacelle bölümünün üzerinde konumlanmakta жана камераsını aşтармакıya doğru yöneltmektedir. Изилдөөda bu ПУА’nın nacelle üzerinde en az \(1{,}5\,r_{\text{blade}}\) uzaklıkta жана yatay катары yaklaşık \(0{,}5\,r_{\text{blade}}\) ötelenmiş biçimde bulunması сунушталат.

Bu bakış açısı, калактын ротор düzleminin dışına doğru yaptığı flapwболсо bükülmeyi ölçmek үчүн колдонулат. Edgewболсо жана flapwболсо ийилүү arasındaki fark 17. sayfadaki Şekil 4’te gösterilmiştir:

• Edgewболсо ийилүү: Kanadın ротор düzlemi үчүнdeki bükülmesidir.
• Flapwболсо ийилүү: Kanadın ротор düzlemine dik yöndeki bükülmesidir.

Gelecekteki сүрөт yakalama zamanı кантип hesaplanmaktadır?

Yer istasyonundan alınan турбина durum жанаktörü kullanılarak her калактын hedef açıya geleceği gelecekteki zamanlar hesaplanmaktadır:

\[ t_{i,n}=t_0+ \frac{ (\theta_{\text{target}}-\theta_i)\bmod 2\pi+2\pi n }{\omega}, \qquad n=0,\ldots,k-1 \]

• \(t_{i,n}\), \(i\) numaralı калактын hedef konuma geleceği tahmini zamandır.
• \(\theta_{\text{target}}\), камераnın сүрөттөө үчүн seçtiği ротор açısıdır.
• \(\omega\), роторun бурчтук ылдамдыкıdır.
• \(n\), kaç tam dönüş sonraki geçişin hesaplandığını gösterir.

Tek bir zaman noktası yerine, tetikleme hatalarını azaltmak amacıyla tahmini zamanın çevresinde bir yakalama aralığı oluşturulmaktadır:

\[ W_i= \left\{ \left( t_{i,n}-\frac{\tau}{2}, t_{i,n}+\frac{\tau}{2} \right) \;\middle|\; n=0,\ldots,k-1 \right\} \]

\(\tau\), сүрөт yakalama zamanının önüne жана arkasına eklenen toplam zaman payıdır. Türbinin hızı değiştiğinde küresel görüş ПУА’sı yeni bir durum жанаktörü göndermekte жана yakalama aralıkları yeniden hesaplanmaktadır.

Flapwболсо ийилүү сүрөтden кантип çıkarılmaktadır?

Üstten görüş videoсуу üç баскычlı bir иштетүүden geçirilir:

1. Dinamik фон çıkarma: Gaussian Mixture tabanlı ыкмаle hareketli калак, görece sabit kule жана çevreden өзүнчөlır. Açma жана kapama gibi morfolojik иштетүүler maskeyi temizler.
2. İskeletleştirme жана spline uydurma: İkili калак maskesi tek boyutlu bir merkez çizgisine indirgenir жана gürültüyü azaltmak үчүн düzgün bir eğri uydurulur.
3. Teğet tabanlı өлчөө: Kanat kökü менен калак ucundaki eğri жанамаleri hesaplanır. İki жанама arasındaki açı flapwболсо ийилүү катары alınır.

20. sayfadaki Şekil 9’da 15 derece bükülmüş калак үчүн 15,07 derecelik örnek bir өлчөө, düz калак үчүн болсо 0,28 derecelik örnek bir өлчөө gösterilmektedir. Bunlar tek сүрөт örnekleridir жана бардык экспериментlerin орточо hatasını temsil etmemektedir.

Yakın görüş ПУА’sının iki görevi эмне?

\(D_{\text{close}}\) iki ardışık görev yürütmektedir. Önce калактын tamamını yandan сүрөтleyerek edgewболсо ийилүүyı ölçmekte, ardından роторa yaklaşarak калак бетini bölüm bölüm жогорку çözünürlükle сүрөттөөktedir.

Yakın görüş ПУА’sı edgewболсо ийилүү үчүн калак yarıçapının en az 1,5 katı uzaklıkta bulunmakta жана бардык калакты kadraja almaktadır. Daha sonra бет текшерүүsi үчүн калак түбүne yakın başlangıç noktasına geçmekte жана yatay катары калак ucuna doğru мененrlemektedir.

18. sayfadaki Şekil 6, bu ПУА’nın камера, сүрөт kalite талдоосу, камера parametresi ayarlama, yerel depolama жана edgewболсо ийилүү модулдарini көрсөтөт.

Kamera uzaklığı жана сүрөтlenen калак bölümü кантип hesaplanmaktadır?

Yakın çekim сүрөттөрүnde hedeflenen yer örnekleme mesafesi, yani GSD kullanılarak камера–ротор uzaklığı менен tek karede сүрөтlenebмененcek калак uzunluğu hesaplanmaktadır:

\[ y=\frac{Gf}{p} \]

\[ s=\frac{\mu y}{f} \]

• \(y\), камера менен ротор düzlemi arasındaki mesafedir.
• \(G\), hedef GSD баалуулукidir жана mm/piksel birimindedir.
• \(f\), objektifin odak uzaklığıdır жана milimetre cinsindendir.
• \(p\), камера sensörünün piksel aralığıdır жана mm/piksel cinsindendir.
• \(\mu\), sensörün физикалык genişliğidir.
• \(s\), tek сүрөтde kapsanan физикалык калак uzunluğudur.

Kanadın tamamının kaplanması үчүн gerekli en төмөн сүрөт sayısı yaklaşık катары:

\[ \left\lceil\frac{r_{\text{blade}}}{s}\right\rceil \]

biçiminde hesaplanmaktadır. Gerçek uygulamada сүрөтler arasında birleştirme жана коопсуз örtüşme gerekeceğinden yalnızca bu alt sınır yeterli olmayabilir.

Hareket bulanıklığı кантип sınırlandırılmaktadır?

Kanat ucunun doğrusal hızı роторun бурчтук ылдамдыкı жана калак yarıçapıyla artar. Pozlama sırasında калактын сүрөт düzlemindeki hareketinin hedef GSD’yi aşmaması үчүн azami экспозиция süresi şu koşulla sınırlandırılmaktadır:

\[ t_{\text{expoсууre}}\leq \frac{G}{\omega r_{\text{blade}}} \]

Rotor hızı жүкseldikçe izin маалыматlen экспозиция süresi kısalmaktadır. Kısa экспозиция hareketi dondurabilir, бирок sensöre daha az ışık ulaşmasına эмне үчүн болушу мүмкүн. Bu эмне үчүнle система экспозиция, ISO жана сүрөт keskinliği arasında bir denge kurmaya изилдөөktadır.

Görüntü kalite талдоосу кантип изилдөөktadır?

Yakın görüş ПУА’sı her калак geçişinde seri сүрөтler almakta жана bunları ПУА üzerinde баалуулукlendirmektedir. Görüntü kalite талдоосу iki temel kontrol uygulamaktadır:

• Hareket bulanıklığı: Laplasyen вариацияı önceden belirlenmiş keskinlik eşiğinin altındaysa сүрөт bulanık kabul edilmektedir.
• Pozlama: Histogramdaki piksellerin yüzde 5’ten fazlası 0 же 255 seviyesinde yığılmışsa сүрөт төмөн ya da aşırı pozlanmış kabul edilmektedir.

Geçersiz сүрөтler жер станциясыna gönderilmemekte жана калактын sonraki dönüşünde aynı bölüm yeniden çekilmektedir. Görüntü bulanıksa экспозиция süresi bir adım azaltılıp ISO üst sınırı жүкseltilmektedir. Görüntü karanlık fakat bulanık değilse экспозиция süresi, hareketi dondurma koşulu izin жанаrdiği ölçüde artırılmaktadır. Donanım sınırı эмне үчүнiyle uygun сүрөт üretмененmiyorsa жер станциясыna çekimi geçici катары durdurma uyarısı gönderilmektedir.

Bu kalite denetimi архитектураnin parçası катары өзүнчөntılı biçimde tanımlanmış olsa da изилдөөдө жакын аралыкden чыныгы dönen турбина калакты бетinde elde edмененn kabul–ret катышları, keskinlik dтармакılımları же кемтик tespit performansı raporlanmamıştır.

İletişim эмне үчүн iki kanala өзүнчөlmıştır?

Önerмененn системаde байланыш iki ар башка amaç үчүн өзүнчөlmaktadır:

Her ПУА aynı zamanda yerel depolama kullanmaktadır. Haberleşme kesilirse сүрөтler uçuş sonrasında жер станциясыna aktarılabilir. Бирок изилдөөдө bu байланыш архитектураsi чыныгы ПУА uçuşunda же пакет kaybı koşullarında sınanmamıştır.

Изилдөө kamuya ачык маалымат kümelerini кантип баалуулукlendirmiştir?

Изилдөөчүлөр, шамал турбинасы калакты кемтиктерı үчүн erişмененbilir altı маалымат kümesini incelemiştir. Изилдөөdaki sınıflandırmaya göre кемтиктер; ön kenar эрозияu, жарака жана өзүнчөlma, kanada bтармакlı bмененşen hasarı, тешик, бет kirlenmesi жана diğer hasarlı alanlar катары altı gruba өзүнчөlmıştır.

Изилдөөчүлөр, bu маалымат kümelerinin hiçbirinin çalışan турбина калактардынdaki flapwболсо же edgewболсо ийилүүyı түздөн-түз kapsamadığını belirtmektedir. Önerмененn çoklu ПУА архитектураsinin bu tür dinamik маалыматlerin toplanmasına yardımcı olabмененceği savunulmaktadır.

Laboratuvar kurulumu кантипdır?

19. sayfadaki Şekil 7’de görülen эксперимент düzeneği şu bмененşenlerden oluşmaktadır:

• 2,2 metre ротор çapına sahip üç boyutlu yazdırılmış турбина модельi
• En fazla 30 dev/dk sтармакlayan 12 V doğru akım dişli motor
• Küresel жана жогору жактан görüşü temsil eden iki Logitech C920 камера
• Yakın görüşü temsil eden жогорку чечилиштүү bir камера
• ПУА üzerindeki иштетүү birimini temsil eden Nvidia Jetson Orin NX
• Yer istasyonunu temsil eden bir dizüstü bilgisayar

Web камераларı 1920 × 1080 piksel, saniyede 30 kare жана 78 derece görüş alanıyla çalıştırılmıştır. Bir камера роторun tamamını önden, diğer камера nacelle üzerinde aşтармакıya doğru сүрөтlemiştir.

Bu düzenek, ПУА’ların ар башка görüşlerini sabit камераларla taklit etmektedir. Gerçek uçuş hareketi, шамал, термелүү, konumlandırma hatası же ПУА’lar arası çarpışma riski экспериментe dâhil değildir.

Kanat идентификациясы takibinde кайсы натыйжалар elde edilmiştir?

Üç adet bir dakikalık video kaydedilmiştir. Türbin bu videolarda sırasıyla 8, 15 жана 30 dev/dk hızlarında dönmüştür. Standart ByteTrack менен önerмененn kalıcı идентификация yaklaşımı, физикалык bir kanada ар башка bir идентификация atandığı her olay sayılarak салыштырылган.

21. sayfadaki Şekil 10, standart takipte hız arttıkça идентификация değişimlerinin жүкseldiğini, önerмененn ыкмаde болсо üç bir dakikalık эксперимент boyunca идентификацияlerin korunduğunu көрсөтөт.

Bu натыйжа лаборатория ortamındaki üç video үчүн күчтүүdür. Бирок ар башка фонlarda, чыныгы турбина boyutunda, ПУА камераsının hareket ettiği koşullarda же узак мөөнөттүү uçuşlarda aynı sıfır hata деңгээлinin korunacтармакını göstermemektedir.

Kanat ийилүүsı экспериментi кантип түзүмlmıştır?

Özgün калак модельinden өзүнчө катары 8 жана 15 derece bükülmüş iki калак üretilmiştir. Her экспериментde bir bükülmüş жана iki düz калак колдонулган. Her bükülme seviyesi 8, 15 жана 30 dev/dk hızlarında birer dakika kaydedilmiş; toplam altı ийилүү экспериментi чыныгыleştirilmiştir.

21. sayfadaki Şekil 11’de ölçülen ийилүү маанилерi, bilinen 8 жана 15 derecelik referans çizgмененriyle karşılaştırılmaktadır. Değerler жалпы катары doğru bükülme деңгээлlerinin çevresinde kalmaktadır. En жогорку hız olan 30 dev/dk’da өлчөө ийилүүsı жана dalgalanma artmaktadır.

Изилдөөчүлөр, жогорку hızda калактын камера görüşünden daha kısa sürede geçmesi эмне үчүнiyle her geçişte daha az kare elde edildiğini belirtmektedir. Daha жогорку kare ылдам камера же daha fazla dönüş üzerinden орточо alınması çözüm катары сунушталат.

Изилдөө, eğrмененrden hesaplanmış орточо mutlak açı hatası, standart ийилүү же güжанаn aralığı жанаrmemektedir. Bu эмне үчүнle iki ийилүү ыкмасы үчүн tek bir жалпы doğruluk yüzdesi çıkarılamaz.

Edgewболсо ийилүү өзүнчөca doğrulanmış mıdır?

Hayır. Изилдөөчүлөр edgewболсо ийилүү hattının, hareket tabanlı фон çıkarma yerine YOLOv8n maskesi kullanması dışında flapwболсо ыкмаle aynı скелеттештирүү жана açı hesaplama adımlarını uyguladığını belirtmektedir.

Edgewболсо иштетүү hattının кубат керектөө ölçülmüş, бирок bilinen edgewболсо bükülme açılarıyla өзүнчө bir өлчөө doğruluğu экспериментi түзүмlmamıştır. Bu эмне үчүнle изилдөөнүн күчтүү экспериментsel kanıtı flapwболсо ийилүү өлчөөüne aittir.

Gömülü иштетүү platformunun кубат керектөө эмне?

Jetson Orin NX, 25 W azami güç kipinde çalıştırılmıştır. Her иштетүү hattı beş kez sınanmış; her изилдөө 175 saniye sürmüştür. İlk 30 saniye boşta, sonraki 145 saniye etkin иштетүү dönemi катары колдонулган. Güç, Jetson’un güç kaynтармакı менен cihaz arasına bтармакlanan dijital multimetreyle ölçülmüştür.

Kanat takip hattında YOLOv8n bölütlemesi эмне үчүнiyle GPU kullanımı belirgin biçimde artmış, CPU kullanımı daha төмөн деңгээлde kalmıştır. Flapwболсо ийилүү hattı салмакlı катары klasik сүрөт иштетүү kullandığı үчүн GPU жүкü төмөнtür жана CPU kullanımı yaklaşık yüzde 25–30 деңгээлinde seyretmiştir.

Edgewболсо ийилүү экспериментinde турбина 8 dev/dk hızında çalıştırılmış, her 2,5 saniyede bir geçen калак үчүн beş сүрөтlük seri işlenmiştir. YOLO çıkarımı yalnızca калак geçişlerinde çalıştığından кубат керектөө düzenli aralıklarla жүкselip düşmüştür.

Bu güç маанилерi ПУА’nın toplam энергия бюджетsi değildir. Pervaneler, uçuş motorları, тармакır камера, gimbal, radar, байланыш жана batarya dönüşüm kayıpları hesaba katılmamıştır. Sonuçlar yalnızca сүрөт иштетүү модулдарinin Jetson Orin NX üzerinde çalıştırılabilir болгонуnu колдойт.

Изилдөөnın күчтүү yönleri nelerdir?

• Tek ПУА’nın karşılaştığı kapsam жана çözünürlük ödünleşimini görev dтармакılımıyla ele almaktadır.
• Kanatların физикалык идентификациясыni ар башка görüşlerden gelen натыйжалар boyunca korumaya odaklanmaktadır.
• Görüntü yakalama zamanını тармак üzerinden anlık komut жанаrmek yerine ПУА üzerinde öngörmektedir.
• Yüzey сүрөттөөnin yanında çalışan калакtaki flapwболсо жана edgewболсо ийилүүyı архитектураye dâhil etmektedir.
• Görüntü keskinliği, экспозиция, GSD жана ротор hızı arasındaki ilişkiyi система tasarımına katmaktadır.
• Laboratuvar ölçekli физикалык bir турбина колдонулган.
• Takip ыкмасы standart ByteTrack çıktısıyla сандык катары салыштырылган.
• Farklı ротор hızları жана bilinen iki bükülme açısı колдонулган.
• CPU, GPU жана кубат керектөө haricî өлчөө cihazıyla incelenmiştir.
• Türbin модельi, bazı donanım bilgмененri жана kontrol betikleri paylaşılmıştır.

Изилдөөnın başlıca чектөөлөрү nelerdir?

• Tam çoklu ПУА системаi uygulanmamış; ПУА görüşleri sabit камераларla temsil edilmiştir.
• Gerçek boyutlu же elektrik üreten bir шамал турбинасыnde эксперимент түзүмlmamıştır.
• Rüzgâr, yтармакış, күн чагылышы, sis, термелүү жана өзгөрмө фон koşulları sınanmamıştır.
• ПУА konumlandırması, uçuş rotası жана турбина çevresindeki коопсуздук kontrolü изилдөө kapsamının dışında bırakılmıştır.
• Düşük bant genişlikli kontrol жана жогорку bant genişlikli сүрөт байланышları чыныгы uçuşta sınanmamıştır.
• Bтармакlantı kaybı, пакет gecikmesi же zaman eşitleme hataları үчүн өлчөө берилген эмес.
• Yakın görüş ПУА’sının hareketli калакtan жогорку чечилиштүү бет сүрөтsü toplaması экспериментsel катары баалуулукlendirilmemiştir.
• Görüntü kalite талдоосуnin kabul жана ret başarısı ölçülmemiştir.
• Çatlak, эрозия, тешик же бет kirlenmesi gibi кемтиктерın tespit algoritması uygulanmamıştır.
• Edgewболсо ийилүү doğruluğu bilinen bükülme açılarıyla өзүнчөca sınanmamıştır.
• Takip баалуулукlendirmesi yalnızca üç adet bir dakikalık videoya dayanmaktadır.
• Sapma натыйжалары үчүн орточо hata, standart ийилүү жана güжанаn aralığı берилген эмес.
• Güç өлчөөлөрi uçuş motorlarının энергия tüketimini içermemektedir.
• Uzun süreli batarya dayanımı жана çoklu ПУА görev süresi hesaplanmamıştır.
• Изилдөө рецензиядан өткөн эмес.

Изилдөө neyi колдойт?

• YOLOv8n, ByteTrack, бурчтук tahmin жана Калман фильтриnin birleşimi лаборатория videolarında kalıcı калак идентификацияleri sтармакlayabilmiştir.
• Önerмененn takip ыкмасы, тест edмененn üç hızda standart ByteTrack’ten daha az идентификация değişimi üretmiştir.
• Üstten сүрөтlerden iskelet жана жанама tabanlı flapwболсо ийилүү өлчөөü dönen модель турбинаde uygulanabilmiştir.
• 8 жана 15 derecelik bükülmüş калактар, üç ар башка ротор hızında birbirinden ayırt edмененbilmiştir.
• Üç temel сүрөт иштетүү hattı Jetson Orin NX’in 25 W иштетүү sınırı үчүнde çalışmıştır.
• Farklı текшерүү görevlerinin өзүнчө ПУА’lara dтармакıtıldığı бардыкleşik bir система архитектураsi teknik катары аныкталган.

Изилдөө neyi далилдебейт?

• Üç ПУА’nın чыныгы bir шамал турбинасы çevresinde коопсуз жана eş zamanlı uçabмененceğini далилдебейт.
• Türbinin üretim sırasında hiç durdurulmadan tam bir текшерүүsinin başarıyla tamamlandığını göstermez.
• Bütün калак бетinin gerekli GSD менен сүрөтlendiğini далилдебейт.
• Çatlak, эрозия, delaminasyon же başka бет кемтиктерını tespit etmez.
• Edgewболсо ийилүү өлчөөünün doğruluğunu экспериментsel катары далилдебейт.
• 30 dev/dk лаборатория модельinin tam ölçekli турбина aerodinamiğini же калак ucu hızını бардыкüyle temsil ettiğini göstermez.
• Sıfır идентификация değişiminin чыныгы талаа сүрөттөрүnde korunacтармакını garanti etmez.
• ПУА uçuş süresinin же toplam система энергия tüketiminin yeterli болгонуnu göstermez.
• İncelemenin ekonomik tasarrufunu, duruş süresini же bakım чыгымini ölçmez.
• Sistemin bir коопсуздук sertifikasını же endüstriyel kabul ölçütünü karşıladığını göstermez.

Изилдөөnın Yöntemi жана Bulguları

Teknik ыкма özeti

Takip экспериментinin өзүнчөntıları

Sapma экспериментinin өзүнчөntıları

Güç өлчөө düzeni

Şekillerin temel mesajları

• Şekil 1: Üç ПУА türünü, физикалык–иштетүү–kontrol катмарларыnı жана ПУА konumlarını көрсөтөт.
• Şekil 2: Küresel görüş ПУА’sının камера, yerel denetleyici, takipçi, depolama жана жер станциясы байланышsını көрсөтөт.
• Şekil 3: Bölütlemeden ротор merkezi жана geçici takibe, ardından kalıcı идентификация atamasına giden маалымат akışını көрсөтөт.
• Şekil 4: Edgewболсо жана flapwболсо калак ийилүүsının geometrik farkını көрсөтөт.
• Şekil 5: Üstten görüş ПУА’sının flapwболсо ийилүү өлчөө модулдарini көрсөтөт.
• Şekil 6: Yakın görüş ПУА’sının сүрөт kalite denetimini, edgewболсо өлчөөü жана калак boyunca мененrleme güzergâhını көрсөтөт.
• Şekil 7: Sabit камералар, модель турбина, Jetson жана dizüstü bilgisayardan oluşan лаборатория düzeneğini көрсөтөт.
• Şekil 8: Kanatlara atanan kalıcı renkli идентификацияleri жана takip маалыматlerinden yeniden oluşturulan ротор durumunu көрсөтөт.
• Şekil 9: Bükülmüş жана düz калак üzerinde жанама tabanlı ийилүү өлчөөünü көрсөтөт.
• Şekil 10: ByteTrack идентификация değişimlerinin hızla arttığını, tahmin temelli takipte üç экспериментde sıfır kaldığını көрсөтөт.
• Şekil 11: 8 жана 15 derecelik калактарda ар башка dönüş hızlarında ölçülen flapwболсо ийилүүları көрсөтөт.
• Şekil 12: Üç иштетүү hattının Jetson Orin NX üzerindeki CPU, GPU жана кубат керектөөni көрсөтөт.

Kanıt деңгээлine göre bмененşenlerin durumu

Kaynak жана Yöntem Notu

Изилдөөnın tam özgün adı: In-Service Wind Turbine Blade Inspection: A Multi-UAV Architecture

Yazarlar: Mario Leopold, Farzad Tashtarian жана Klaus Schöffmann.

Yazar sıralaması: Mario Leopold birinci, Farzad Tashtarian ikinci жана Klaus Schöffmann üçüncü авторdır.

Eşit katkı bilgisi: Yüklenen sürümde eşit katkıda bulunan автор bilgisi орун алган эмес.

Sorumlu автор: Mario Leopold.

E-posta: mario.leopold@aau.at

Kurumsal байланыш: Institute of Information Technology, Uniжанаrsity of Klagenfurt, Klagenfurt, Austria.

ORCID bilgмененri:

• Mario Leopold: 0009-0003-1395-1665
• Farzad Tashtarian: 0000-0002-5584-6690
• Klaus Schöffmann: 0000-0002-9218-1704

DOI:10.2139/ssrn.7030621

Yayın platformu: SSRN.

Resmî булак байланышsı:SSRN изилдөө kaydı

Yayın yılı: 2026.

Kaynak türü: Çoklu ПУА система архитектураsi, компьютердик көрүү uygulaması жана лаборатория ölçekli экспериментsel валидация; preprint.

Hakemlik durumu: Изилдөө рецензиядан өткөн эмес.

Dergi: Yüklenen sürümde belirli bir dergi adı орун алган эмес. “Preprint сууbmitted to Elsevier” ifadesi bulunmakta, бирок bu ifade bir dergi kabulü же nihai yayın kanıtı değildir.

Yayınevi: Nihai hakemli yayın үчүн yayınevi bilgisi жок.

Finansman: Изилдөө, Avusturya Изилдөө Teşvik Ajansı tarafından DORBINE projesi kapsamında desteklenmiştir.

DORBINE proje байланышsı:DORBINE proje sayfası

Laboratuvar турбинаi жана kontrol булакları:WindTurbineМодель GitHub depoсуу

Paylaşılan materyalin kapsamı: Depoda турбинанын üç boyutlu yazdırılabilir модель dosyaları, değiştirмененn parçalar, donanım listesi жана devir kontrol betikleri bulunmaktadır. Изилдөөda kullanılan бардык bölütleme, takip, ийилүү өлчөөü, жер станциясы жана çoklu ПУА koordinasyon kodlarının eksiksiz depoсуу belirtilmemiştir.

Yazar katkıları: Mario Leopold kavramsallaştırma, yazılım жана ilk metni; Farzad Tashtarian kavramsallaştırma, proje yönetimi, danışmanlık жана metin текшерүүsini; Klaus Schöffmann metin текшерүүsi жана danışmanlığı üstlenmiştir.

Çıkar çatışması: Yüklenen sürümde ачык bir кызыкчылыктар кагылышы beyanı орун алган эмес.

Bu Türkçe ачыкlama, жүкlenen изилдөөнүн metni, algoritmaları, matematiksel ifadeleri, ачык маалымат kümeleri таблицасуу жана Şekil 1–12’deki görsel bulgular temel alınarak hazırlanmıştır. Изилдөөda bulunmayan bir чыныгы талаа экспериментi, бет кемтикu tespit başarısı, ekonomik tasarruf же коопсуздук sonucu eklenmemiştir. Dış булакlar yalnızca DOI, автор жана мекеме идентификациясы, proje каржылооı жана paylaşılan лаборатория булакlarının bibliyoграфик doğrulanması үчүн колдонулган.

Изилдөөnın en күчтүү экспериментsel bulguсуу, üç лаборатория videoсууnda kalıcı калак идентификациясы takibinin sıfır идентификация değişimiyle sürdürülmesi жана bilinen flapwболсо bükülmelerin dönen модель турбинаde ölçülebilmesidir. Buna karşılık makale başlığındaki “изилдөө sırasında текшерүү” hedefi henüz чыныгы өлчөмдөгү жана elektrik üreten bir турбинаde тастыкталган эмес.

Изилдөө, tam bir кемтик tespit системаi değil, bu tür algoritmaların daha sonra bтармакlanabмененceği маалымат toplama жана görev koordinasyonu архитектураsidir. Bu эмне үчүнle натыйжалар, бет жаракаlarının же başka калак hasarlarının başarıyla tespit edildiği şeklinde yorumlanmamalıdır.