M2-1.1 - Analyse der UAV-basierten Methanferndetektion unter variierenden Reflexionseigenschaften von Oberflächen

Event

23. ITG/GMA-Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2026
2026-06-09 - 2026-06-10
Nürnberg

Band

Vorträge

Chapter

Optische und IR-Sensoren 2

Author(s)

E. Maier, T. Strahl, J. Wöllenstein, K. Schmitt - Universität Freiburg, Freiburg, J. Herbst, S. Rademacher - Fraunhofer IPM, Freiburg, D. M. Spale, S. J. Rupitsch - Universität Freiburg, Freiburg

Pages

377 - 384

DOI

10.5162/sensoren2026/M2-1.1

ISBN

978-3-910600-11-9

Price

free

Abstract

In dieser Arbeit wird ein kompaktes, drohnenbasiertes Sensorsystem zur Methanferndetektion vorgestellt. Das Sensorsystem basiert auf einer Wellenlängenmodulationsspektroskopie (WMS) mit einem DFB-Laser bei 1651 nm. Die Bestimmung der Methan-Säulenkonzentrationen wird über eine WMS-2f/1f-Demodulation ermöglicht. Der Sensor wurde hinsichtlich Gewicht, Leistungsaufnahme und Messreichweite für den Einsatz auf einem Quadrokopter optimiert. Feldmessungen zeigen, dass die Messergebnisse stark von der Stärke des rückgestreuten Laserlichts abhängen. Nicht-kooperative Rückstreuhintergründe und große Messentfernungen führen zu erhöhtem Messrauschen und können systematische Überschätzungen der Methan-Säulenkonzentration verursachen. Es konnte eine zuverlässige Methanferndetektion demonstriert werden, unter anderem durch Überflüge über einen methangefüllten Gassack als simuliertes Gasleck. Die Ergebnisse verdeutlichen das Potenzial des Systems für die drohnenbasierte Leckageerkennung an gasführender Infrastruktur und zeigen zugleich insbesondere hinsichtlich der optischen Ansatzpunkte Empfangseinheit und der Signalverarbeitung. für zukünftige Verbesserungen auf,