A UAV system for inspection of industrial facilities

発電所のボイラー内部のような閉鎖空間を点検する小型UAVを開発し、ボイラー内で自律飛行させた研究。GPSが使えないため、機体に載せたMEMS慣性センサーとステレオカメラだけで位置を推定する軽量な視覚慣性航法を使い、モデル予測制御で壁面の近くを正確に飛ばした。あわせて、カメラと慣性センサーを一体化して時刻と位置関係を校正したセンサーを試作し、レーザートラッカーとの比較で飛行中のずれが数センチにとどまることを示した。

方法：ステレオカメラとMEMS慣性センサーによる視覚慣性航法とモデル予測制御を組み、ボイラー内での自律飛行と、レーザートラッカーを基準にした自己位置精度の評価を行った。

主な結果

• Autonomous flight demonstrated inside a power plant boiler
• State estimation used only an onboard MEMS IMU and stereo camera pair
• Integrated visual-inertial sensor drifted only a few centimetres over a flight versus laser-tracker ground truth

限界

• Abstract only reviewed
• Early prototype results; the integrated sensor was preliminary
• Dust and darkness handling not quantified in the abstract