Система послеаварийного мониторинга АЭС с использованием беспилотных летательных аппаратов: модели надежности

Представлены различные варианты построения системы послеаварийного мониторинга АЭС на базе флотов дронов. Разработаны структурные схемы надежности таких вариантов и получены формулы для оценки их вероятности безотказной работы. Показаны возможности использования разработанных моделей для исследования вариантов системы. Предложен подход к определению оптимального состава флотов дронов для мониторинга АЭС при ограничениях на траектории их полетовПредставлено різні варіанти побудови системи післяаварійного моніторингу АЕС на базі флотів дронів. Розроблено структурні схеми надійності таких варіантів і отримані формули для оцінки їх імовірності безвідмовної роботи. Показано можливості використання розроблених моделей для дослідження розглянутих варіантів системи. Запропоновано підхід до визначення оптимального складу флотів дронів для моніторингу АЕС у разі обмежень на траєкторії їх польотівThe paper presents various options for the design of NPP post-accident monitoring systems based on drone fleets. Reliability block diagrams of such options are built and formulas for estimating their probability of failure-free operation are obtained. The possibilities of using the developed models for studying the considered system options are shown. An approach to determine the optimal composition of drone fleets for NPP monitoring under restrictions on their flight trajectories is proposed

Система послеаварийного мониторинга АЭС с использованием беспилотных летательных аппаратов: концепция, принципы построения

Предложена концепция проектирования системы послеаварийного мониторинга оборудования и территории АЭС после тяжелой аварии с использованием беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Проводная сеть определена как наиболее уязвимая в ходе мониторинга аварий. В качестве основных характеристик системы рассматриваются информативность, живучесть и достоверность. Описываются меры по их обеспечению.Запропоновано концепцію проектування системи післяаварійного моніторингу обладнання та території АЕС після тяжкої аварії з використанням безпілотних літальних апаратів (БПЛА). Провідна мережа визначена як найбільш вразлива в ході моніторингу аварій. В якості основних характеристик системи розглядаються інформативність, надійність і достовірність. Описуються заходи щодо їх забезпечення.The paper presents a concept of designing the post-accident system for monitoring the equipment and territory of nuclear power plant after a severe accident based on unmanned aircraft vehicle (UAVs). Wired power and communications networks are found out as the most vulnerable ones during the accident monitoring, and informativity, reliability and veracity are recognized as system basic parameters. It is proposed to equip measurement and control modules with backup wireless communication channels and deploy the repeaters network based on UAVs to ensure the informativity. Modules possess the backup power battery, and repeaters appear in the appropriate places after the accident to provide the survivability. Moreover, an optimization of UAVs’ location is proposed according to the minimum energy consumption criterion. To ensure the veracity, it is expected to design the noise-immune protocol for message exchange and archiving and selfdiagnostics of all system components

Drone Fleet Survivability Evaluation Based on Lanchester’s Modified Deterministic Model

An algorithmic approach for the assessment of the survivability is proposed that is based on Lanchester’s modified deterministic model. Methods are suggested for increasing the available time capability for nuclear power plant monitoring and coverage, using the required or a limited number of the operable drones,. Dependencies of the variance between the residual fleet damage and permissible drone fleet damage on monitoring time as well as dependencies of the monitoring time on the recovery group productivity are analysed