I nte rna t io na l   J o urna l   of   Ro bo t ics   a nd   Aut o m a t io n   ( I J R A)   Vo l. 9 ,   No . 4 ,   Dec em b er   2 0 2 0 ,   pp.   2 3 3 ~2 4 3   I SS N:   2089 - 4 8 5 6 ,   DOI :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i jr a . v9 i 4 . pp 2 3 3 - 2 4 3     233       J o ur na l   ho m ep a g e h ttp : //ij r a . ia esco r e. co m   Tra cking   for   insp ection   in   energy   t ra nsm iss io n   po wer   lines   using   unma nned   a eria l   v ehicles :   a   sy stema tic   revi ew   of   curr ent   a nd   specific   lite ra ture       Wa nd er   M.   M a rt ins 1 ,   Ant o n io   J.   Da nta s   F ilh o 2 ,   L ea nd ro   D.   de   J esu s 3 ,   Adler   D.   de   So uza 4 ,     Alex a nd re   C.   B.   Ra m o s 5 ,   T a les   C.   P im ent a 6   1, 6 In stit u te o f   En g i n e e rin g ,   S y ste m s a n d   In f o rm a ti o n     Tec h n o l o g y ,   F e d e ra Un i v e rsity   o Itaj u b a ,   Br a z il   2 , 3, 4, 5 In stit u te o f   M a th e m a ti c s a n d   Co m p u tati o n ,   F e d e ra Un iv e rsity   o Itaju b a ,   Bra z il       Art icle   I nfo     AB S T RAC T     A r ticle   his to r y:   R ec eiv ed   Mar   22,   2 0 2 0   R ev is ed   Ap r   29,   2 0 2 0   Acc ep ted   Au g   1 8 ,   2 0 2 0       P o we r   tran sm issio n   l in e s   a re   of   g re a t   im p o rtan c e   f o r   th e   o p e ra ti o n   of   a ll   se c to rs   of   so c iety ,   su c h   as   c o m m e rc e ,   in d u stry   a n d   p u b li c   a g e n c ies .   To   e n su re   re li a b il i ty   a n d   a v a il a b il it y   of   p o we r   su p p l y ,   re g u lar   a n d   o c c a sio n a l   in sp e c ti o n s   a re   c o n d u c ted ,   m o stl y   u si n g   p a tro l   with   b i n o c u lars ,   h e li c o p ters ,   or   tru c k   c ra n e s.   Re se a rc h   is   b e in g   d e v e l o p e d   u si n g   u n m a n n e d   a e r ial   v e h icle   (UA V)   to   m a k e   th is   a c ti v it y   a u to n o m o u s,   fa ste r,   sa fe r,   a n d   les s   c o stly .     Th e   p re se n t   wo rk   a ims   to   a n a ly z e   re se a rc h   re l a ted   to   th e   a u to n o m o u s   c o n tr o l   of   th e   UAV   a lo n g   t h e   tran sm issio n   li n e s   th ro u g h   a   sy ste m a ti c   re v iew   of     th e   li tera tu re   ( S RL),   a p p l y   a   v iab le   so lu t io n   a n d   to   v e rif y   t h e   p o ss i b le   lac u n a   in   t h is   sta te   of   th e   a rt.   Im p r o v e m e n ts   in   sa fe ty ,   c o m p u tati o n a l   p ro c e ss   a n d   e n e rg y   e fficie n c y   with   l o w - c o st   we re   id e n ti fied .   Th e   re su lt s   p re s e n ted   can   h e lp   th e   re se a rc h   c o m m u n it y   to   p e rfo rm   th e   wo rk i n g   t h is   sta te   of   a rt,   fro m   th e   su g g e stio n s   of   a u to n o m o u s   tr a c k in g   of   tran sm issio n   li n e s.   K ey w o r d s :   Au to n o m o u s   Simu latio n   Sy s tem atic   r ev iew   T r ac k in g     T r an s m is s io n   lin es   UAV   T h is   is   an   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r   th e   CC   BY - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   W an d er   M.   Ma r tin s ,   I n s titu te   of   E n g in ee r in g ,   Sy s tem s   an d   I n f o r m atio n   T ec h n o lo g y ,   Fed er al   Un iv er s ity   of   I taju b a,   I taju b a,   B r az il,   1303,   Av e.   B   P   S,   Pin h eir in h o ,   I taju b á,   Min as   Ger ais,   B r az il,   3 7 5 0 0 - 903.   E m ail:   wan d er m en d es@ u n if ei. ed u . b r       1.   I NT RO D UCT I O N   Acc o r d in g   to   Natio n al   E lectr i ca l   Sy s tem   Op er ato r   ( ONS) ,   a   B r az ilian   p r iv ate   co m p a n y   r esp o n s ib le   f o r   c o o r d in atin g   an d   co n tr o l lin g   th e   o p e r atio n   of   elec tr icity   g en e r atio n   a n d   tr an s m i s s io n   f ac ilit ies   in     th e   Natio n al   I n ter c o n n ec ted   Sy s tem   ( SIN )   an d   f o r   p lan n i n g   th e   o p er atio n   of   is o lated   s y s tem s   in   B r az il,   in   2023   t h e   ex ten s io n   of   elec tr ic ity   tr an s m is s io n   lin es   in   th is   co u n tr y   will   be   1 8 5 , 4 8 4   km   [ 1 ] .   T h e   tr an s m is s io n   s tr u ctu r e   is   s u b ject   to   d am ag es   of   th e   n atu r e   ac tio n s   an d   th e   h ig h   ag e,   n ec ess itatin g ,   p er io d ically   or   af ter   g r ea t   s to r m s ,   th o r o u g h   v er if icatio n .   I n s p ec tio n   of   h ig h   v o ltag e   p o wer   tr an s m is s io n   lin es   is   ca r r ied   out   in   m o s t   ca s es   by   m an n ed   ae r ial   v eh icles   or   f o o t   p atr o l.     T h e   in s p ec tio n   by   f o o t   p atr o l   is   p er f o r m ed   by   elec tr ician s ,   lo ca ted   on   p latf o r m s   in   th e   p lace   with     th e   aid   of   liftin g   tr u ck s ,   or   p latf o r m s   is o lated   with   th e   aid   of   b in o cu la r s   [ 2 ] .   In   th e   in s p ec tio n   m eth o d   by   h elico p ter ,   a   f lig h t   is   ca r r ied   out   p ar allel   to   th e   tr an s m is s io n   lin e   an d   an   o p e r ato r   p er f o r m s   th e   f ilm in g   of     th e   lin e.   T h ese   m eth o d s ,   alth o u g h   f u n ctio n al,   h av e   m an y   d i s ad v an tag es,   h i g h lig h tin g   th e   r is k   of   ex p o s u r e   of   wo r k er s   an d   th e   h ig h   f in a n ci al   co s t   p er   co u r s e.   T h e   d ev elo p m en t   of   u n m an n e d   ae r ial   v eh icle   ( UAV)   or   r em o tely   p ilo ted   air cr af t   ( R PA)   tech n o lo g y   h as   alr ea d y   b ee n   ap p lied   to   m an y   tr ad itio n al   civ ilian   an d   m ilit ar y   ap p licatio n s .   On e   p o s s ib le   ap p licatio n   is   th e   r ep lace m en t   of   tr ad itio n al   m ea n s   of   in s p ec tin g   p o wer   tr an s m is s io n   lin es,   h o wev er   n ew   is s u es   ar e   r aised ,   am o n g   t h em   th e   way   to   p er f o r m   with   lo wer   co s t,   b etter   p er f o r m an ce ,   a n d   s af ety .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N : 2 0 8 9 - 4 8 5 6   I n J   R o b   &   A u to m Vo l.   9 ,   N o .   4 ,   Dec em b er   2 0 2 0   :    2 3 3     243   234   T h e   aim   of   th is   wo r k   is   to   id e n tify   in   s tate   of   th e   ar t,   in   p u b licatio n s   th e   b est   way   to   p er f o r m   p o wer   tr an s m is s io n   lin e   tr ac k in g   u s i n g   UAV.   Fo r   th is ,   th e   s y s tem atic   liter atu r e   r ev iew   ( SR L )   p r o ce s s   was   u s ed ,   v er if y in g   in   th e   ac ad em y   how   th is   p r o b lem   is   b ein g   tr ea ted   an d   p r o v id in g   a   tech n ical   an aly s is   f o r   th e   s o lu tio n .   T h e   SR L   ap p lies   a   w ell - d esig n ed   r esear ch   p r o t o co l ,   to   s ea r ch   f o r   ar ticles   in   s cien tific   d atab ases ,   an d   with   r esu lt   of   th e   an aly s is ,   a n s wer   th e   r esear ch   q u esti o n s .   T h is   s tu d y   aim s   to   ass is t   o th er   r esear c h er s   an d   p r o f ess io n als   in   v er i f y in g   th e   m eth o d s   u s ed ,   s u p p o r tin g   d e cisi o n   m ak in g   in   f u t u r e   p r o je cts.   T h er e   is   g r ea t   im p o r tan ce   in   th e   p er io d ic   r e v iew   of   th ese   f ac ilit ies,   b o th   f o r   s o ciety ,   an d   f o r   th e   p o s s ib ilit y   of   a u to m atin g     th e   p r o ce s s   o f f e r in g   l o w   co s t   an d   h ig h   ef f icien c y ,   th u s   p r o v id in g   th e   s tab ilit y   of   th e   en e r g y   s er v ice.   To   ass is t   in   th e   d ev elo p m en t   of   th is   s tu d y ,   th e   Par s if al   [ 3 ]   to o l   was   u s ed .   It   h as   th e   m ain   s tep s   n ec ess ar y   f o r   th e   d e v elo p m e n t   of   SR L ,   in   ad d itio n   to   e n ab lin g   o n lin e   co llab o r atio n   of   th e   au t h o r s   a n d     th e   g en e r atio n   of   an aly tical   r ep o r ts .   T h u s ,   an   ex ten s iv e   m ater ial   is   p r o d u ce d ,   with   all   th e   n ec ess ar y   in f o r m atio n   of   t h e   ar ticles,   to   s y n th esize   th e   r esu lt   in   th is   wo r k .   T h is   p ap er   is   s tr u ctu r ed   as   f o llo ws.   Sectio n   2   d escr ib es   th e   r esear ch   m eth o d o lo g y   u s ed   in   t h is   wo r k ,   th e   p r o ce s s es   p er f o r m ed ,   an d   th e   r esear ch   q u esti o n s   to   be   a n s wer ed   f r o m   t h is   s y s tem atic   r ev iew.   Sectio n   3   p r esen ts   th e   an aly s is   of   th e   s elec ted   ar ticles   an d   th eir   class if i ca tio n s .   Sectio n   4   p r esen ts   th e   r esu lts   o b tain ed   in   th e   ex tr ac tio n .   Sec tio n   5   th er e   was   a   d is cu s s io n   of   th e   r esu lts   r eg ar d in g   th e   r esear ch   q u esti o n s   an d   th e   last   s ec tio n   p r esen ts   th e   co n clu s io n   of   th is   wo r k .       2.   RE S E ARCH   M E T H O D   T h e   m eth o d o l o g y   ch o s en   f o r   th is   s tu d y   f o llo ws   th e   d et ailed   p r o to co l   o r ig in ally   p r o p o s ed   by   Kitch en h am   [ 4 ]   p r esen ted   in   F ig u r e   1.   T h is   m o d el   h as   a   m eth o d o lo g ically   well - d ef in e d   r es ea r ch   p r o ce s s   to   be   ap p lied   th at   id e n tifie s ,   an aly ze s ,   an d   in ter p r ets   av ailab le   ev id en ce   r elate d   to   r esear ch   q u esti o n s .           Fig u r e   1.   Step s   f o r   th e   d e v elo p m en t   of   a   s y s tem atic   r ev iew   of   liter atu r e       2 . 1 .   Resea rc h   def ini t io n   T h e   o b jectiv e   of   th is   wo r k   is   to   an aly ze   UAV   g u id a n ce   tech n iq u es   f o r   th e   in s p ec tio n   of   p o wer   tr an s m is s io n   lin es   an d   to   id en tify   m ater ials   an d   m eth o d s   u s ed   in   th e   au to n o m o u s   tr an s m is s io n   lin e s   in s p ec tio n   f r o m   th e   p o in t   of   v iew   of   th e   r esear ch er s   in   t h e   ar ea   in   th e   ac ad em ic   c o n tex t.   T h e   elab o r atio n   of   th e   q u esti o n   is   of   p ar am o u n t   im p o r tan ce   f o r   th e   o u tc o m e   of   th e   SR L .   T h e   an s wer s   to   th ese   q u esti o n s   m ak e   p o s s ib le   th e   s p ec if ic   an aly s is   to   d eter m in e   th e   in itial   f o c u s   of   th e   r esear ch   an d   m ak e   p o s s ib le   th e   co n tr ib u tio n   to   th e   ac ad em ic   e n v ir o n m en t.   T h u s ,   th e   f o llo win g   m ain   q u es tio n   ( MQ )   is   d ef in e d :   -   W h at   ar e   th e   b est   tech n iq u es   u s ed   to   tr ac e   tr an s m is s io n   lin es   in   an   au to m ated ,   s af e   an d   lo w - co s t   way ?   T h e   MQ   s ee k s   to   o b tain   th e   b est   way   to   p er f o r m   th e   tr an s m is s io n   lin e   tr ac k in g   an d ,   f o r   th is ,   it   tak es   in to   co n s id er atio n   im p o r tan t   asp ec t s   s u ch   as   ef f icien cy ,   s af ety   a n d   co s t.   Fro m   th e   MQ ,   s p ec if ic   q u esti o n s   ( SQ)   ar e   d ef in e d   in   a   s ec o n d ar y   way :   -   SQ1 :   W h at   is   th e   co s t   of   im p lem en tin g   th e   m ater ials   an d   tech n iq u es   u s ed   to   in s p ec t   t h e   tr an s m is s io n   lin es?     -   SQ2 :   W h at   is   th e   co m p u tatio n al   an d   en er g etic   ef f icien c y   of   t h e   tech n iq u es   u s ed   to   g u id e   th e   UAV?     -   SQ3 :   W h at   is   th e   lev el   of   s e cu r ity   a n d   th e   l o ca tio n s   of   th e   im p lem en te d   s o lu tio n s   f o r   th e   tr ac k in g   of   tr an s m is s io n   lin es?   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n J   R o b   &   A u to m   I SS N:   2089 - 4 8 5 6       Tr a ck in g   fo r   in s p ec tio n   in   en e r g tr a n s mis s io n   p o w er lin es.. .   ( Wa n d er M.  Ma r tin s )   235   Su b s eq u en tly ,   th e   ev id e n ce   will   be   m ater ialized   in   p u b lis h ed   p r im ar y   ar ticles   r etr iev ed   f r o m   s elec ted   r esear ch   s o u r ce s .   T h e   r etr iev al   of   t h ese   wo r k s   h ap p en s   th r o u g h   a   s ea r ch   s tr in g   ( SS )   t h at   s u m m ar izes   th e   q u esti o n s   to   be   s ea r ch ed .   T h u s ,   cr iter ia   wer e   d ef i n ed   to   g u a r an tee   th e   b alan ce ,   f ea s ib ilit y   an d   ac ce s s ib ilit y   of   th e   in f o r m atio n   f o r   th e   e x ec u ti o n   of   th e   s tu d y   t h r o u g h   t h is   s tr in g ,   th e   cr iter ia   f o r   c o n d u ctio n   ar e:     a.   Po s s es s in g   s ea r ch   en g i n e   th at   allo ws   th e   u s e   of   lo g ical   ex p r ess io n s   or   e q u iv alen t   m ec h an is m ,   r etu r n in g   th e   ex p ec ted   f r o m   th e   s tr in g .   b.   I n clu d e   in   its   co llectio n   with   r elev an ce   in   t h e   ac ad em ic   en v ir o n m en t   in   th e   ar ea s   of   co m p u tin g   an d   en g in ee r in g .   c.   T h e   s ea r ch   en g in es   s h o u ld   all o w   s ea r ch   in   th e   f u ll   tex t   of   th e   p u b licatio n s .     d.   Own   p u b licatio n   d ate   b etwe en   J an u ar y   1,   2 0 1 4   a n d   J u n e   1,   2 0 1 9 .   e.   It   s h o u ld   h a v e   th e   f ea tu r e   of   f i lter in g   o n ly   ar ticle.   f.   T h e   p u b licatio n   m u s t   be   a v ailab le   in   th e   E n g lis h   lan g u a g e.   T h e   r esear ch   was   co n d u cted   f r o m   f o u r   d ig ital   lib r ar ies ;   th ey   ar e   Ass o ciatio n   f o r   C o m p u tin g   Ma ch in er y   ( AC M)   ( d l.a cm . o r g ) ,   I n s titu te   of   E lectr ical   an d   E lectr o n ic   E n g in ee r s   ( I E E E )   ( www. ieee . o r g ) ,   Sco p u s   ( www. s co p u s . co m )   a n d   C o m p en d ex   ( www. en g in e er in g v illag e. co m ) .   T h ese   b ases   wer e   ch o s en   by     th e   ex p e r im en t   ca r r ied   out   by   Dy b ala   et   a l .   [ 5 ] .   As   a r g u e d   a b o v e,   s o m e   d atab ases   cu r r e n tly   k n o wn   as   G o o g le   Sch o lar ,   Pu b Me d ,   a n d   d is s er tatio n   an d   th eses   lib r ar ies   h av e   not   b ee n   c o n s id er ed ,   as   th e y   do   n o t   m ee t   th e   d r iv in g   cr iter ia   cited .   H o wev er ,   it   is   k n o w n   th at   m o s t   of   t h e   ar ticles   co n tain ed   in   t h ese   p latf o r m s   ar e   also   av ailab le   in   th e   s elec ted   b ases ,   as   th ese   ar e   f r o m   t h e   f ield   of   s tu d y   an d   a r e   of   h ig h   ac ad em i c   r elev an ce .     2 . 2 .   Sea rc h   t er m s   In   th e   c o n tex t   of   t h e   s tu d y   o b jectiv e,   th is   wo r k   d ef in es   a   s tr ateg y   to   co n s tr u ct   th e   SS,   th is   s tr in g     is   r ep r esen ted   g en er ally   by   th e   k ey wo r d s   r elate d   to   th e   s ea r ch   q u esti o n s   an d   th at   can   be   u s ed   in   th e   s ea r ch .   T h e   s tr ateg y   in clu d ed :     a.   I d en tific atio n   of   k e y wo r d s   co n s id er in g   th e   m ain   r esear ch   q u esti o n .     b.   I d en tific atio n   of   k e y wo r d s   co n s id er in g   th e   c o n tr o l   a r ticle   [ 6 ]   o r ig in ate d   f r o m   th e   r esear c h   g r o u p .     c.   Sy n o n y m s   id e n tifie d   in   t h e   co n tex t.     T h e   m ain   s ea r ch   ex p r ess io n   n ee d s   s p ec if ic   ad ju s tm en ts   in   t h e   s tr in g   to   m ee t   th e   d r iv in g   cr iter ia.   Fo llo win g   th e   r ea p p licatio n   of   th e   s tr ateg y   of   co n s tr u ctio n   an d   r ef in e m en t   of   th e   s tr in g   th e   f in al   e x p r ess io n   u s ed   was:   ( Aut o no mo us ”  OR   Self - Na v ig a t io n ”  OR   Self   Na v ig a t io n ”  OR   Aut o ma t ic   OR   Aut o P ilo t )   AND   ( Rem o t ely   P ilo t ed   Airc ra f t ”  OR   RP AS   OR   ARP   OR   Unm a nn ed   Aer ia l   Vehicle ”  OR   UAV   OR   UAS   OR   DRO NE   OR   un m a nn ed   a er ia l   s y s t em ”  OR   A irpla ne)   AND   ( I m a g ing   OR   I ns pect io n   OR   M a inte na nce)   AND   ( T ra n s m is s io n   P o wer ”  OR   T ra ns m is s io n   L i ne ”  OR   P o wer   line   t ra ns m is s io n ”  OR   P o wer   Net wo r k ”  OR   P o wer   line   ins pect io n ”  OR   P o wer   line )     2 . 3 .   Select io n   a nd   qu a lity   cr it er ia   In   o r d er   to   s u p p o r t   th e   s elec tio n   of   r elev an t   s tu d ies   th at   ar e   alig n ed   in   th e   clar if icatio n   of     th e   p r o p o s ed   r esear ch   q u esti o n s ,   in clu s io n   an d   ex cl u s io n   cr iter ia   wer e   d ef in ed .   T h e   i n clu s io n   of   a   s tu d y   was   d eter m in ed   by   r elev an ce ,   ti tle   an aly s is ,   s u m m ar y ,   in tr o d u ctio n ,   co m p letio n   an d   wh en   n ec ess ar y   by     th e   co m p lete   r ea d i n g   of   th e   s tu d y .   T h e   cr iter ia   a d o p te d   f o r   ex cl u s io n   a n d   i n clu s io n   of   th e   ar ticles   ar e   p r esen ted   in   T ab les   1   an d   2.   Af ter   th e   in clu s io n   an d   ex clu s io n   cr iter ia   estab lis h ed ,   th e   n ex t   s tep   was   to   d ef in e   q u ality   cr iter ia.   To   an aly ze   t h e   q u ality   of   th e   p r i m ar y   s tu d ies,   a   lis t   of   f iv e   q u ality   cr i ter ia   f o r   ad d r ess in g     th e   o v er all   ar ticle   h as   b ee n   d e f in ed   an d   is   p r esen ted   in   T a b le   3   b ased   on   th o s e   estab lis h ed   by   Kitch en h am   [ 4 ] .       T ab le   1.   E x clu s io n   cr iter ia   C o d e   C r i t e r i a   EC 1   P u b l i c a t i o n s   t h a t   do   not   c o n t a i n   t h e   e x a c t   k e y   w o r d s   or   v a r i a t i o n s   t h e r e o f   w i l l   be   d i sc a r d e d .   EC 2   P u b l i c a t i o n s   t h a t   do   not   u se   u n ma n n e d   a i r c r a f t   t o o l s   w i l l   be   d i sc a r d e d .   EC 3   P u b l i c a t i o n s   t h a t   do   not   h a v e   t h e   o b j e c t i v e   of   mo n i t o r i n g   t r a n sm i ssi o n   l i n e s   w i l l   be   d i sca r d e d .   EC 4   P u b l i c a t i o n s   t h a t   do   not   u se   t h e   s t a n d a l o n e   mo d e   w i l l   be   d i sc a r d e d .   EC 5   P u b l i c a t i o n s   t h a t   do   not   h a v e   a l l   t h e   p r o c e ss e s   of   t h e   w o r k   or   t h a t   a r e   p a r t   of   a   w o r k   w i l l   be   d i s c a r d e d .   EC 6   P u b l i c a t i o n s   t h a t   a r e   o n l y   in   p l a n n i n g   or   t h a t   h a v e   n o t   b e e n   a p p l i e d   at   l e a st   in   t h e   si mu l a t i o n   e n v i r o n m e n t   w i l l   be   d i s c a r d e d .       T ab le   2.   I n clu s io n   cr iter ia   C o d e   C r i t e r i a   I C 1   P u b l i c a t i o n s   t h a t   u se   u n ma n n e d   a i r c r a f t   f o r   i n s p e c t i o n   on   t r a n smiss i o n   l i n e s   can   be   s e l e c t e d   a u t o n o mo u sl y .   I C 2   P u b l i c a t i o n s   c a n   be   se l e c t e d   t h a t   h a v e   d i f f e r e n t   t e c h n i q u e s   f o r   a u t o n o mo u s   t r a c k i n g   of   t r a n smiss i o n   l i n e s.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N : 2 0 8 9 - 4 8 5 6   I n J   R o b   &   A u to m Vo l.   9 ,   N o .   4 ,   Dec em b er   2 0 2 0   :    2 3 3     243   236   T ab le   3.   Qu ality   c r iter ia   C o d e   C r i t e r i a   Q C 1   W a s   t h e   st u d y   d e scri b e d   c l e a r l y   a n d   a p p r o p r i a t e l y ?   Q C 2   H a v e   t h e   me t h o d s   or   t e c h n i q u e s   u se d   in   t h e   p r i m a r y   st u d i e s   b e e n   r e p o r t e d   c l e a r l y ?   Q C 3   W a s   t h e   v i r t u a l   e n v i r o n me n t   u s e d   in   p r i mary   st u d i e s   r e p o r t e d   c l e a r l y ?   Q C 4   W a s   t h e   st u d y   p r o p o s a l   e v a l u a t e d / v a l i d a t e d ?   Q C 5   H a v e   t h e   r e su l t s   b e e n   c l e a r l y   s t a t e d ?       In   th e   c r iter io n   of   n o te,   to   ev al u ate   th e   ar ticles,   th e   s co r i n g   s ca le   was   u s ed   f r o m   0   to   5,   b ei n g   th at   f o r   each   cr iter io n   atten d e d   co m p letely   was   ad d ed   1   p o i n t,   if   p ar tially   0 . 5   p o in ts   an d   if   it   d id   n o t   m ee t   th e   cr iter io n   no   s co r e   was   ad d ed .   Fo r   co s t   cr iter ia ,   a   q u alitativ e   ass es s m en t   of   th e   m ater ials   u s ed   was   estab lis h ed ,   as   not   all - n u m er ical   in f o r m atio n   is   ac ce s s ib le   in   th e   p u b licatio n s .   T h e   s ca le   g o es   f r o m   v er y   lo w   to   v er y   h i g h .     UAVs   m an u f ac tu r ed   f r o m   s c r atch   an d /o r   u s in g   o n ly   o n e   p iece   of   eq u ip m en t   will   be   d o wn g r ad e d   to   co s t.   Platelet   UAVs   an d /o r   eq u i p m en t   ad d - ons   will   be   e n h an c ed   in   th e   c o s t   r atin g .   It   is   al s o   ev alu ated   in   t h is   cr iter io n   th e   co s t   of   m ai n ten an ce   an d   r esis tan ce   of   th e   e q u ip m en t   f r o m   th e   in f o r m ati o n   of   th e   au th o r s   th em s elv es.   In   th e   o t h er   cr iter i a,   a   g en er al   an aly s is   is   p er f o r m ed ,   m ea s u r in g   f r o m   th e   i n f o r m atio n   av ailab le   in   th e   p u b licatio n   its elf .   Sectio n   4   p r esen ts   th e   d etails   of   th e   ar g u m en ts   m ad e   by   th e   r esp ec tiv e   au th o r s .       3.   CO NDUC T I O N   AND   R E SU L T S   T h e   im p lem en tatio n   of   th e   m eth o d o l o g y   p r esen ted   in   F ig u r e   2   s h o ws   th at   th e   r esear ch   r etu r n ed     a   to tal   of   2 2 3   a r ticles   ( o f   t h e s e ,   89   IEEE   a r ticles,   65   a r ticles   by   Sco p u s ,   5   by   AC M   an d   64   C o m p en d e x   ar ticles),   as   th e   u n io n   of   th ese   ar ticles   h ad   d u p licates   ( 8 5 )   an d   ar ticles   wh ich   wer e   not   alig n ed   with     th e   r esear ch   q u esti o n s   ( 1 1 0 ) ,   it   was   n ec ess ar y   to   ap p ly   a   s cr ee n in g   p r o ce s s   to   o b tain   o n ly   r elev an t   ar ticles     f o r   r esear ch .             Fig u r e   2.   Selectio n   p r o ce s s   of   p r im ar y   s tu d ies       T h e   n ex t   s tep   was   to   ap p ly   th e   in clu s io n   an d   ex clu s io n   cr it er ia   r esu ltin g   in   30   ar ticles   in   to tal   an d   f in ally   a   m o r e   ca r ef u l   s elec tio n   was   m ad e   by   r ea d i n g   th e   ar ticles   co m p letely ,   r em o v i n g   4   a r ticles   with   d u p licate   co n ten t,   5   f alse   p o s itiv e   ar ticles   an d   6   ar ticles   th at   th e   tex t   co m p lete   was   not   av ailab le.   T h en   15   ar ticles   wer e   o b tain e d   wh ic h   ar e   p r esen te d   in   th e   T ab le   4 .   Af ter   th e   f in al   s elec tio n   of   th e   ar ticles,   th e   d ata   ex tr ac tio n   p r o ce d u r e   was   d o n e   f r o m   th e   co m p lete   r ea d in g   of   each   ar ticle.   T h e   ex tr a cted   d ata   f o llo wed     th e   s p ec if icatio n s   d escr ib ed   b e lo w:   -   Pu b licatio n   d ata:   titl e,   au th o r ( s ) ,   p u b licatio n   d ate,   p u b licatio n   v eh icle   an d   p u b licatio n   s u m m ar y .     -   Gen er al   in f o r m atio n :   d escr ip ti o n   of   th e   o b jectiv e   of   t h e   ar tic le   an d   m ater ials   u s ed   ( to   s tip u late   th e   co s t ).     -   T ec h n iq u es:   m o d e   u s ed   f o r   th e   r ec o g n itio n   of   th e   tr an s m is s io n   lin es   f o r   co n d u ctin g   t h e   g u i d e.     -   R esu lts   o b tain ed :   to   o b tain   th e   er r o r   r ates   ( %),   th e   l o ca tio n s   wh er e   th e   test s   wer e   r u n   an d   t h e   s ec u r ity   is s u e.     -   Qu ality   cr iter ia:   n o te   attr ib u te d   f r o m   th e   I I I   an d   ad d itio n al   c o m m en ts   f r o m   each   r esear ch e r .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n J   R o b   &   A u to m   I SS N:   2089 - 4 8 5 6       Tr a ck in g   fo r   in s p ec tio n   in   en e r g tr a n s mis s io n   p o w er lin es.. .   ( Wa n d er M.  Ma r tin s )   237   E ac h   p r o ce s s   is   p er f o r m ed   by   two   or   th r ee   of   th e   au th o r s   of   t h is   p ap er ,   th is   allo ws   th e   r ev ie w   of   d ec is io n s   an d   elim in ates   an y   b ias   th at   m ay   h av e   o cc u r r ed .     T h e   r esu lts   of   th is   SR L   wer e   p r esen ted   an d   an aly ze d   in   o r d er   to   d is cu s s   th e   e v id en ce   f r o m     th e   15   p r im ar y   s tu d ies   th at   m ay   an s wer   th e   r esear ch   q u esti o n s   r aised .   As   s h o wn   in   F ig u r e   3,   th e   IEEE     an d   Sco p u s   d atab ase   h ad   a   h ig h   r ep r esen tatio n   with   n i n e   an d   eig h t   in clu d ed   s tu d i es   r esp ec tiv ely ,   as     f o r   C o m p en d e x   wer e   f iv e   p r im ar y   s tu d ies   t h e   AC M   h a d   less   r ep r esen tatio n   with   no   s elec ted   s tu d y .     T h e   s y s tem atic   m ap p in g ,   wh ic h   is   th e   s u m m ar y   of   th e   an aly s is   p er f o r m e d ,   is   p r esen ted   in   th e   T ab le   4 .             Fig u r e   3.   Qu a n tity   p ap e r s   f ilter ed   on   each   s ea r ch   e n g in e       T ab le   4.   C h ar ac ter is tics   id en tifie d   in   th e   a r ticles   Ref   M a t e r i a l   M e t h o d s   Te st s   UAV   C o u n t r y   Ef f i c i e n c y   ( %)   C o s t   Q u a l i t y   [ 7 ]   La ser   B i n o c u l a r   v i si o n   R e a l   f l i g h t   U n i   C h i n a   97   A v e r a g e   4 . 0   [ 8 ]   C a mer a   K C F   t r a c k i n g   R e a l   f l i g h t   M u l t i r o t o r     U n i   90   Lo w   5 . 0   [ 9 ]   I n f r a r e d   c a mer a   G C S   R e a l   f l i g h t   M u l t i r o t o r   U n i   U n i   A v e r a g e   4 . 0   [ 1 0 ]   C a mer a   Ed g e   d e t e c t i o n   R e a l   f l i g h t   M u l t i r o t o r   G r e e c e   U n i   V e r y   l o w   3 . 0   [ 11]   La ser   A d a p t i v e   a l g o r i t h m   La b o r a t o r y   M u l t i r o t o r   U n i   U n i   A v e r a g e   4 . 0   [ 1 2 ]   C a mer a   a n d   l i d a r   D i scret e - t i me   c o n t r o l   R e a l   f l i g h t   H y b r i d   mu l t i r o t o r   U n i   U n i   A v e r a g e   4 . 5   [ 1 3 ]   M a g n e t i c   sen s o r s   M e t a h e u r i s t i c   a l g o r i t h m   La b o r a t o r y   M u l t i r o t o r   U n i   95   A v e r a g e   4 . 5   [ 1 4 ]   C a mer a   Ed g e   d e t e c t i o n   R e a l   f l i g h t   M u l t i r o t o r   U S A   U n i   Lo w   4 . 5   [ 1 5 ]   M a n i f o l d   M u l t i - se n so r   a d j u s t me n t   R e a l   f l i g h t   H e l i c o p t e r   C h i n a   98   V e r y   h i g h   4 . 5   [ 1 6 ]   G P S   a n d   I M U   W a y p o i n t a d j u s t a b l e   R e a l   f l i g h t   F i x e d   w i n g   mu l t i r o t o r   C h i n a   U n i   Lo w   3 . 0   [ 1 7 ]   C a mer a   Ed g e   d e t e c t i o n   La b o r a t o r y   U n i   U n i   97   A v e r a g e   4 . 5   [ 1 8 ]   C a mer a   Ed g e   d e t e c t i o n   La b o r a t o r y   A i r sh i p   U n i   U n i   Lo w   3 . 0   [ 1 9 ]   C a mer a   V i su a l   s e r v o i n g   La b o r a t o r y   M u l t i r o t o r   U n i   U n i   Lo w   4 . 5   [ 2 0 ]   M a g n e t i c   sen s o r s   I n v e r se  m o d e l   a l g o r i t h m   S i mu l a t i o n   U n i   U n i   U n i   Lo w   3 . 0   [ 2 1 ]   La ser   A d a p t i v e   a l g o r i t h m   La b o r a t o r y   H y b r i d   mu l t i r o t o r   U n i   U n i   H i g h   4 . 5   *   U n i   =   U n i n f o r m       T h e   m o s t   of   ar ticles   s tu d ied   p r o p o s ed   th e   u s e   of   UAV   to g eth er   with   th e   ca m er a   f o r   in s p ec tio n .   In   g en er al,   in   t h e   ar ticle   th e   UA V   is   m an u f ac tu r ed   by   t h e   tea m   its elf   or   with   p ar tn e r s h ip s   as   in   [9 - 13 2 1 ] ,   wh ich   p r o v id es   a   r ed u ce d   co s t   an d   b etter   f its   th e   r esear ch er s   n ee d s   as   p r esen ted   by   th e   au th o r s .   W as   an   alter n ativ e   in   [ 8 ,   13 ,   1 4 ]   a d ap t   p r ef ab r icat ed   or   r ac k - m o u n ted   UAVs   th at   g en er ate   a   h i g h er   c o s t,   m ain l y   in   m ain ten a n ce .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N : 2 0 8 9 - 4 8 5 6   I n J   R o b   &   A u to m Vo l.   9 ,   N o .   4 ,   Dec em b er   2 0 2 0   :    2 3 3     243   238   T h e   au th o r s   of   th e   ar ticles   [ 7 ,   11 12 ,   1 5 ]   u s ed ,   in   a d d iti o n   to   th e   b asic   m ater ial,   L I DAR   ( lig h t   d etec tio n   an d   v ar iatio n )   [ 22 ],   a   p u ls ed   laser   o p tical   tech n o lo g y   th at   m ea s u r es   lig h t   r ef lectio n   to   o b tain   d is tan ce   f r o m   o b jects,   an d   o t h er   laser   ty p es,   co n s id er a b ly   in cr ea s e   th e   co s t   of   th e   s o lu t io n ,   but   in c r ea s in g     th e   ac cu r ac y   of   th e   laser   lin e   tr ac k in g .   I ts   d ir ec tio n   ad ju s tm en t   tech n iq u e   is   to   r a d iate   th e   wir e   h o r iz o n tally ,   o b tain in g   lin e   d is tan ce   in f o r m atio n   at   d if f er e n t   lo ca tio n s   on   th e   wir e.   H 1   an d   H 2   in   F ig u r e   4   ar e   th e   r ea d in g s   of   th e   s tar t   an d   en d   d is tan ce s .   T h e   an g le   ( 1 )   b etwe en   th e   s id es   of   th e   s ec tio n   an d   th e   ce n tr al   ax is   A   ap p r o x im ates   = 0   an d   H 1   =   H 2 ,   so   th at   th e   UAV   is   p ar allel   to   th e   wir e.     =   ( ( 1 2 ) ( 1 + 2 ) )    ( 1 )           Fig u r e   4.   Sch em atic   d iag r am   f o r   Yam   an g le   m ea s u r em en t   [ 7 ]       In   [ 8 ],   th e   Ker n elize d   C o r r el atio n   Fil ter   ( KC F)   alg o r ith m   [ 23 ]   was   u s ed   f o r   lo ca tin g   a n d   tr ac k i n g   b etwe en   to wer s ,   th is   m eth o d   u s es   r o llin g   m atr ix   p r o p er ties   to   in cr ea s e   p r o ce s s in g   s p ee d .   T h is   tech n iq u e   is   k n o wn   to   be   ef f icie n t,   b u t   c o s tly   to   tr ac k   lin es.   In   [ 1 6 ]   a   co m b in ati o n   of   v ar io u s   air cr af t   was   u s ed   a n d   tr ac k in g   was   p er f o r m e d   u s in g   a   g lo b al   p o s itio n in g   s y s tem   ( GPS)   an d   i n er tial   u n it   of   m ea s u r e   ( I MU )   way p o in t,   h o wev er ,   th e   ar ticle   d o es   not   g u a r an tee   ac cu r a te   tr ac k in g   as   th er e   is   in f lu e n ce s   th e   ef f ec t   of   ex p o s u r e   of   f ield s   n ea r   p o we r   tr an s m is s io n   to wer s   [ 24 ].   In   [ 10 ,   1 4 ,   17 - 19 ]   v is u al  s er v o in g   ty p e   tr ac k in g   [ 25 ]   is   u s e d   f o r   UAV   co n tr o l,   t h e   m eth o d   u s ed   is   ed g e   g r a d ien t   d etec tio n .   A   s m o o th ed   im a g e   is   f ilter ed   with   th e   So b el   f ilter   co r e   [ 26 ]   in   th e   h o r izo n tal   ( Gx )   an d   v e r tical   ( Gy )   d ir ec tio n   to   o b tain   th e   f ir s t   d er iv ativ e   ( 2 )   ( 3 ) ,   th en   it   t r av er s es   th e   p ix els   with   a   g r ad ien t   v ec to r   th at   ca lcu lates   th e   co l o r   in ten s ity   to   id en tify   th e   ed g e,   as   s h o wn   in   F ig u r e   5.     = 2 + 2   ( 2 )      ( ) =  1 ( )   ( 3 )           Fig u r e   5 .   C an n y   f ilter   g r ad ien t       So m e   ar ticles   u s e   ad d itio n al   m eth o d s   to   im p r o v e   th e   ac c u r ac y   or   p er f o r m a n ce   of   th e   a lg o r ith m s .     In   [ 10 ,   17 ]   a   r o b u s t   Ho u g h   tr a n s f o r m atio n   m et h o d   [ 27 ]   is   u s ed   to   r ed u ce   n o is e   an d   id en tif y   g eo m etr ic   s h ap es   in   im ag es   s u ch   as   lin es.   In   [ 10 ,   14 ]   also   u s es   r eg io n   of   in ter e s t   ( R OI )   s ep ar atio n   alg o r ith m s   to   r ed u ce   th e   e d g e   of   th e   im ag e   on   a   g iv en   o b j ec t,   elim in atin g   p ar ts   th at   s h o u ld   not   be   p r o ce s s ed .   T h is   tech n iq u e   lets   y o u   ex p lo r e   th e   p ar am ete r s   of   lin e   co n tin u ity ,   s im ilar ity ,   a n d   f i x e d   s p ac in g   b etwe en   p o wer   li n e   s tr u ctu r es.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n J   R o b   &   A u to m   I SS N:   2089 - 4 8 5 6       Tr a ck in g   fo r   in s p ec tio n   in   en e r g tr a n s mis s io n   p o w er lin es.. .   ( Wa n d er M.  Ma r tin s )   239   It   was   p r o p o s ed   in   [ 13 ,   20 ]   th e   u s e   of   m a g n etic   s en s o r s ,   th e   p o s itio n   an d   c u r r en t   p ar am eter s   of     th e   lin es   wer e   r ec o n s tr u cted   f r o m   th e   m ag n etic   f ield   d ata,   with   an   a p p r o x im atio n   m o d el,   an   in v er s e   al g o r ith m   was   p r o p o s ed   by   th e   a u th o r   a n d   ap p lied   in   th e   lab o r ato r y .   In   th e   g eo m etr ical   m o d el   of   th e   s tr aig h t   co n d u cto r   of   in f i n ite   len g th   in   th e   p lan e   S   of   h eig h t   H   p ar allel   to   t h e   h o r izo n tal   p lan e   is   th e   p o wer   tr an s m is s io n   lin e.   T h e   DC   cu r r en t   f l o win g   in   th e   lin e   is   in d icate d   as   I   an d   th e   in ten s ity   of   th e   m ag n etic   f i eld   is   m ar k e d   as   A,   an d   a   v er tical   lin e   of   S   is   m ad e   th r o u g h   A   an d   cr o s s es   th e   p lan e   S   at   p o in t   B.   A   v er tical   lin e   of   L   is   m ad e   B   to   C.   T h is   m o d el   is   r ep r esen ted   in   F ig u r e   6   an d   t h e   lin e   eq u atio n   in   th e   p lan e   ( 4 ) .      +  +   ( 4 )           Fig u r e   6.   T r an s m is s io n   lin e   m o d el   b ased   on   g e o m etr ic   r elati o n s h ip   [ 20 ]       On ly   in   [ 1 2 ,   1 6 ,   2 1 ]   is   th e   en e r g y   ef f icien cy   of   UAV   ad d r es s ed   u s in g   o th e r   r o b o t   m o d es   as   s h o wn   in   Fig u r e   7.   In   [ 16 ]   th e   u s e   of   d if f er en t   ty p es   of   UAVs   was   d i s cu s s ed   to g eth er   an d   o n lin e   f o r   g r ea ter   r an g e   b u t   with o u t   lo s in g   th e   p r ec is io n   of   th e   m u ltiro t o r .   In   ar ticles   [ 1 2 ,   2 1 ]   th e   a u th o r s   p r o p o s e   th e   u s e   of   s u s p en d ed   g r o u n d   wir e   ( OGW),   a   lin e   s u p p o r t   lo ca ted   at   th e   h ig h est   p ar t   of   th e   tr an s m is s io n   to wer ,   th u s   co n s id er ab ly   in cr ea s in g   th e   r an g e   b ec au s e   it   d o es   not   r eq u ir e   m u ch   ef f o r t   to   m ain tain   altitu d e.   T h e   p r o b lem   h er e   is   th at   m an y   to wer s   do   not   h av e   t h is   ty p e   of   in s tallatio n   ac ce s s ib le   f o r   u s e.           Fig u r e   7.   W o r k s p ac e   of   d if f er en t   p o wer   lin e   i n s p ec tio n   r o b o ts   [ 2 1 ]       4.   DIS CU SS I O N   AND   I M P L E M E N T A T I O N   In   th is   ch ap ter ,   th e   r esu lts   an d   th e   th r ee   m ain   r esear c h   q u esti o n s   will   be   d is cu s s ed .   In   ad d itio n ,     in   th e   en d   a   g en e r al   s u r v ey   of   th e   f ea s ib ilit y   an d   lim itatio n s   of   th e   s tu d ies   ca r r ied   out   a r e   d is cu s s ed .     4 . 1 .   So lutio n   of   qu estio ns   SQ1 :   Alth o u g h   th e   ar ticles   do   not   p r esen t   cu r r en t   v alu es   u s ed   in   th e   p r o jects,   it   is   p o s s ib le   to   h av e   n o tio n   of   th e   co s t   of   th e   im p lem en tatio n   f o r   t h e   s o lu tio n   m ad e.   Ma in te n an ce   c o s t   d e cr ea s es   wh en   u s in g     s elf - m ad e   m ater ials .   Ar ticles   t h at   u s e   a   f ew   eq u ip m en t,   m o s tly   a   ca m er a   an d   a   s en s o r   ar e   in ex p en s iv e,   wh ile   th o s e   u s in g   a   v a r iety   of   h ig h - e n d   eq u i p m en t   h av e   a   h ig h er   c o s t   an d   th e   r esu lts ,   th ey   g et   ar e   s im ilar   to   th o s e.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N : 2 0 8 9 - 4 8 5 6   I n J   R o b   &   A u to m Vo l.   9 ,   N o .   4 ,   Dec em b er   2 0 2 0   :    2 3 3     243   240   SQ2 :   All   ar ticles   th e   tech n iq u e   is   co n s id er e d   v ia b le   an d   h as   d if f er en t   m eth o d s ,   l o c atio n s   an d   eq u ip m en t   not   b ein g   p o s s ib le   d ir ec t   co m p ar is o n .   To   s tip u lat e   ef f icien c y   of   t h e   tech n iq u e   u s ed   was   co n s id er e d   th e   in f o r m atio n   of   th e   a u th o r   h im s elf .   Ov e r all,   th e   er r o r   r ate,   wh e n   p r esen te d ,   is   ar o u n d   1 0 %   th u s   d em o n s tr atin g ,   th u s   c o n s id er i n g   th e   tech n iq u es   em p lo y ed   as   ef f icien t.   Ho wev e r ,   th e   en er g y   q u esti o n   was   little   d is cu s s ed ,   in   g en er al,   th e   UAV   h ad   s tan d ar d   c h ar ac ter i s tics   of   au to n o m y .   SQ3 :   Du e   to   th e   l o w   er r o r   r a te   an d   th e   s im u latio n s   or   ex p er im en ts   ca r r ied   o u t ,   it   is   ass u m ed   t h at   UAVs   ar e   s af e   f o r   ap p licatio n ,   but   a   s p ec if ic   ap p r o ac h   to   lo ca tio n   an d   s af ety   h as   not   b ee n   p r esen ted   in   th e   ar ticles.   In   g en er al,   th e   e n v ir o n m en ts   of   u s e   ar e   in   r em o te   p lace s   an d   of   little   cir cu latio n   of   p e o p le,   b u t   in   p r ac tice   th er e   ar e   tr an s m is s io n   lin es   th at   p ass   in   th e   m id d le   of   g r ea t   ce n ter s .   Fu r th er m o r e ,   no   ar ticle   h as   h a d     a   d ir ec t   r elatio n s h ip   to   th e   s af ety   of   its   im p lem en tatio n s   a n d   eq u ip m e n t.     4 . 2 .   Sim ula t io n   env iro nm ent   Gaz eb o   [ 28 ]   was   ch o s en   as   th e   s im u latio n   en v ir o n m en t .   T h e   s im u lato r   can   p r o v i d e   r ea lis tic   f ee d b ac k   f r o m   t h e   r ea l   wo r l d ,   with   t h e   ac c u r ac y   of   th e   d y n am ic   e n v ir o n m en ts   a   r o b o t   can   en c o u n ter .     T h e   s im u lato r   also   allo ws   th e   u s e   of   an g u lar   a n d   lin ea r   f o r ce s   th at   can   be   ap p lied   to   s u r f ac es   an d   jo in ts   to   g en er ate   lo co m o tio n   an d   i n ter ac tio n   with   th e   en v ir o n m e n t .   In   th is   wo r k ,   an   o b ject   was   u s ed   s im u latin g   a   s eq u e n ce   of   p o we r   tr an s m is s io n   lin e   to wer s   of   th e   f r ee s tan d in g   d elta   m o d el   with   cir cu it   an d   r o b o tic   s im u lato r   UAV   m o d el   T y p h o o n   H4 8 0   with   FP V,   in teg r ated   with   Gaz eb o   th r o u g h   th e   PX4   s im u lato r   Fig u r e   8 .   I n itially ,   th e   UAV   is   on   th e   g r o u n d   p a r allel   to   th e   p o wer   tr an s m is s io n   lin e,   with   its   n o r th   to   th e   f in al   o b jectiv e   of   th e   in s p ec tio n ,   t h en   to   r ea ch   th e   d esire d   h eig h t   h   in   m eter s ,   a   n eg ativ e   z - ax is   v elo city   is   s en t   f o r   a   ce r tain   tim e   t   in   s ec o n d s ,   as   ( 1 ) .     =   ( 5 )     Fo r   lin e   s eg m en t   d etec tio n ,   t h e   im ag e   n ee d s   to   be   p r o p er ly   h an d led .   First,   an   im ag e   r esizin g   to     W   ( weig h t)   600   by   H   ( h eig h t)   3 6 0   is   p er f o r m ed ,   with   t h e   in ten tio n   of   s p ee d i n g   up   th e   d etec tio n .   T h en     th e   im ag e   is   tr an s f o r m ed   to   g r ay s ca le.   T h e   im ag e   is   s u b m itted   to   a   Gau s s ian   B lu r   f ilter   wi th   a   Ker n el   v alu e   of   5,   wh ich   allo ws   h ig h lig h tin g   t h e   o b ject   of   m o s t   in ter est   [ 29 ].   T h e   C an n y   e d g e   d etec to r   is   ap p lied ,   tu r n in g   t h e   im ag e   i n to   b in ar y   to   id e n tify   th e   ed g es   u s in g   n eig h b o r in g   p ix els   h ig h lig h te d   in   wh ite.   Seg m en tatio n   wo r k s   with   n o is e   r ed u ctio n   th r o u g h   th e   Ga u s s ian   f ilter ,   th en   tr av er s es   th e   p ix els   with   a   g r ad ien t   v ec to r   th at   ca lcu lates   th e   co lo r   in te n s ity   to   i d en tify   t h e   ed g e   as   s h o wn   in   th e   F ig u r e   5.   T h e   Ho u g h   Pro b a b ilis tic   alg o r ith m   is   ap p lie d   to   th is   im ag e   t r ea ted   with   a   s p ec if ic   r eg io n   of   in ter est,   r etu r n in g   a   lis t   of   i d en tifie d   s eg m en ts .   A   f ilter   is   p e r f o r m e d   by   elim in atin g   s eg m e n ts   with   less   th an   25%   H.   Als o ,   h o r izo n tal   lin es   n o t   in   th e   r an g e   ( 6 )   a r e   elim in ated .     160  2 ( , ) . 180 20   ( 6 )           ( a)   ( b )     Fig u r e   8.   ( a )   Gaz eb o   s im u latio n   en v ir o n m en t   a n d   ( b )   UAV   s im u lato r       Af ter   o b tain i n g   th e   v alid   s eg m en ts ,   a   c h ec k   is   m ad e   to   f in d   th e   lar g est   a n d   cl o s est   p ar all el   s eg m en ts   by   co m p ar in g   by   s im p le   s u b tr ac tio n   th e   two   en d   p o i n ts   of   th e   lin e   on   th e   x   ax is   o n ly ,   with   th e   s am e   th ick n ess ,   an d   also   g r o u p i n g   ac c o r d in g   to   p o s itio n .   In   n eg ativ e   r esp o n s e   to   th ese   ch ar ac ter is tics ,   it   will   be   co n s id er ed   th e   f ir s t   s eg m en t   d etec ted .   T h e   s tar tin g   an d   en d in g   p o in ts   of   th e   lin e   ar e   th e n   r etu r n ed   al o n g   with   th e   a n g le   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n J   R o b   &   A u to m   I SS N:   2089 - 4 8 5 6       Tr a ck in g   fo r   in s p ec tio n   in   en e r g tr a n s mis s io n   p o w er lin es.. .   ( Wa n d er M.  Ma r tin s )   241   o b tain ed .   T h e   lin e   s eg m en ts   wer e   id en tifie d   in   all   ca s es   in   all   en v ir o n m e n ts   ( Fig u r e   9 ) ,   th u s   allo win g     th e   ex ec u tio n   of   th e   alg o r ith m .   Ho wev er ,   th e   lin e   len g th   was   id en tifie d   at   9 5 %   in   th e   s im u l ato r   [3 0 ].           Fig u r e   9.   I m ag e   p r o ce s s in g       4 . 3 .   P o s s ibl e   la cuna   a na ly s is   Acc o r d in g   to   th e   in f o r m atio n   co llected   f r o m   th e   s elec ted   ar ticles   th e   lo w   co s t   an d   ef f icien t   way   is   u s in g   a   ca m er a   to   u s e   th e   alg o r ith m   ed g e   d etec tio n   th at   h as   little   co m p u tatio n al   d em an d   an d   a   laser   to   ad ap t   th e   alg o r ith m   s u p p o r tin g   in   t h e   tr an s m is s io n   lin e   tr ac k in g .   T h e   au th o r s   f o u n d   th at   t h e   s o lu tio n s   p r esen ted   by   t h e   au t h o r s   ad d r ess   th e   p er f o r m an c e   is s u e   at     a   r elativ ely   lo w   c o s t,   but   n ew   em b ed d e d   s y s tem s   tech n o lo g ies   f o r   UAV   ap p ea r   at   all   tim es ,   a   lacu n a   h as   b ee n   id en tifie d   r e g ar d in g   th e   p o s s ib ilit y   of   u s in g   d ee p   lear n in g   with   R ef o r ce m en t   L ea r n in g   b o ar d   [ 31] .   Fo r   u s e   on   b o ar d   th e   UAV,   one   can   h ig h lig h t   th e   d ee p   lear n in g   by   R an d o m   Fo r est   a n d   Yo lo ,   wh ich   allo ws   f o r   h ig h   ac cu r ac y   with   r elativ ely   lo w   p r o ce s s in g /tra in in g .   T h ese   tech n o l o g ies   can   p r o v id e   a   g en er aliza tio n   f o r   d if f er en t   s tr u ctu r es   of   to wer s   in   d if f er e n t   en v i r o n m e n ts .   Fo r   s af ety   f lig h t,   it   can   be   s u p p lied   with   s im p le   s o lu tio n s   s u ch   as   p ar ac h u tes,   h o o k   an d   p r o tectio n     of   th e   p r o p eller s .   It   is   also   p o s s ib le   to   d ev el o p   r ed u n d an c y   s y s tem s   f o r   s en s o r s   an d   m o to r s   [ 32 ].   V er tical   tak e - o f f   a n d   lan d in g   ( VT OL )   m o d els,   wh ich   ar e   f ix e d   win g   m u ltiro to r   h y b r id   elec tr i c   UAVs,   co u ld   be   co n s id er ed   as   an   alter n ativ e   f o r   ap p licatio n   by   th e   au th o r s   f o r   g r ea ter   au to n o m y .   An o th e r   p o s s ib ilit y   r aised   is   th e   u s e   of   s o lar   p an els   with   [ 33 ],   not   n ec ess ar ily   f o r   m o v em en t,   b u t   m ay   be   u s ed   f o r   is o la ted   co m p o n e n ts   of   th e   s o lu tio n .   T h ese   s o lu tio n s   wer e   not   p r esen ted   in   th e   a r ticles.       5.   CO NCLU SI O N     Sev er al   tech n ical   m ea n s   of   tr ac k in g   p o wer   tr an s m is s io n   li n es   h av e   b ee n   an al y ze d ,   p r o v in g   to   be     a   f ield   t h at   can   be   well   ex p l o r ed ,   an d   with   a   lo t   of   p o ten tial   f o r   d ev elo p m en t.   Gettin g   a   lo w   co s t,   wid esp r ea d ,   ef f icien t   an d   s ec u r e   s o lu tio n ,   esp ec ially   in   a   c o u n t r y   with   lar g e   e x ten s io n s   an d   lim ited   f in an cial   r eso u r ce s     in   in f r astru ctu r e,   is   a   b ig   ch all en g e.   T h e   ar ticle   in   its   d ir ec ti o n   o b tain ed   th e   r eso lu tio n   of   t h e   q u esti o n s   r aised   an d   id en tifie d   p o s s ib ilit ies   not   ex p lo r e d   in   th e   s tate   of   th e   ar t ,   with   th e   f o c u s   on   s af ety   a n d   ef f icien cy .   It   is   in ten d ed   by   th e   au th o r s   th e   r ea l   im p lem en tat io n   of   au to n o m o u s   tr ac k i n g ,   u s in g     a   u n i v er s ity - m ad e   UAV,   u s in g   s o lar   p an el,   L id a r   s en s o r s   a n d   m o n o c u lar   ca m er a.   An   ad ap tiv e   alg o r ith m   f o r   to wer   an d   lin e   r ec o g n itio n   will   also   be   d e v elo p e d .   T h e r e   ar e   r ev iews   in   th e   s cien tific   liter atu r e   ab o u t   UAVs,   h o wev er ,   b ein g   a   s y s tem atic   m eth o d o l o g y   of   s cien tific   r ev iew,   no   r esear ch   h as   b ee n   f o u n d   on   th is   to p ic ,   wh ich   is   v er y   r ele v an t   in   ec o n o m ic   an d   s o cial   ter m s .       ACK NO WL E DG E M E NT S     T h is   s tu d y   was   f in an ce d   by   b o th   C o o r d e n ão   de   Ap er f eiç o am en to   de   Pes s o al   de   Nıv el   Su p er io r ,   B r az il   ( C APES)     Fin an ce   C o d e   001,   an d   Natio n al   C o u n c il   f o r   Scien tific   an d   T ec h n o lo g ical   Dev elo p m e n t   ( C NPq )     B r az il.       RE F E R E NC E S   [1 ]   ONS   -   Op e ra d o r   Na c io n a l   do   S istem a   El tri c o . ”  h tt p :/ / o n s. o rg . b r/p a g in a s/so b re - o - si n /o - siste m a e m - n u m e ro s   (a c c e s se d   Ju ly   15,   2 0 1 9 ).   [2 ]   G.   C.   d a   S il v a   a n d   M.  M u n a ro ,   S p e c ifi c a ti o n o An   Ad e q u a te  S y ste m   fo Cli m b i n g   P o les   ( in   P o r tu g u e se Esp e c ifi c a ç õ e d e   Um   A d e q u a d o   S istem a   P a ra   Esc a lad a   e m   P o ste s ),   S e min á ri o   Na c io n a d e   Distrib u içã o   d e   En e rg ia   El é trica   ( S ENDI ) Oli n d a - P e rn a m b u c o ,   Bra z il ,   2 0 0 8 .   [3 ]   P a rsifa l.   h tt p s:// p a rsif. a l   (a c c e ss e d   M a rc h   2,   2 0 1 9 ).   [4 ]   B.   Kitch e n h a m ,   P r o c e d u re s   f o r   p e rfo rm in g   sy ste m a ti c   re v iew s, ”  Ke e le   Un iv e rsity ,   Ke e le,   UK,   NI CTA   Tec h n ica l   Re p o rt   0 4 0 0 0 1 1 T. 1 ,   2 0 0 4 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N : 2 0 8 9 - 4 8 5 6   I n J   R o b   &   A u to m Vo l.   9 ,   N o .   4 ,   Dec em b er   2 0 2 0   :    2 3 3     243   242   [5 ]   T.   Dy b a ,   T.   Din g so y r,   a n d   G.   K.   Ha n ss e n ,   Ap p l y in g   S y ste m a ti c   Re v iew s   to   Di v e rse   S tu d y   Ty p e s:   An   E x p e rien c e   Re p o rt, ”  in   F irst   In ter n a ti o n a l   S y mp o siu m   on   Emp iric a l   S o ft w a r e   En g i n e e rin g   a n d   M e a s u re me n t   (ES E M   2 0 0 7 ) ,   M a d rid ,   2 0 0 7 ,   pp.   2 2 5 - 2 3 4 .     [6 ]   L.   D.   V.   Rib e ir o ,   et   al .,   Visu a l   S e rv o   Co n tro l   in   Qu a d r o to r   fo r   P o we r   Li n e   Trac k i n g , ”  in   Pro c e e d in g s   of   1 0 t h   In ter n a t io n a l   M icr o A ir   Veh icle s   Co n fer e n c e ,   2 0 1 8 .     [7 ]   X.   Zh a n g ,   et   al .,   A   b i n o c u lar   v i sio n   b a se d   a u x il iary   n a v i g a ti o n   sy ste m   of   th e   u n m a n n e d   a e rial   v e h icle   fo r   p o we r   li n e   in s p e c ti o n , ”  in   2 0 1 6   3 r d   In t e rn a ti o n a l   Co n fer e n c e   on   S y ste ms   a n d   In fo rm a ti c s   (IC S AI) ,   S h a n g h a i,   2 0 1 6 ,   p p .   291 - 2 9 6 .   [8 ]   X.  Hu i,   e t   a l . ,   m o n o c u lar - b a se d   n a v ig a ti o n   a p p r o a c h   f o u n m a n n e d   a e rial  v e h icle   sa fe   a n d   a u t o n o m o u s   tran sm issio n - li n e   in s p e c ti o n ,   In t e rn a ti o n a l   J o u r n a l   o f   Ad v a n c e d   R o b o ti c   S y ste ms ,   v o l.   1 6 ,   n o .   1 ,   2 0 1 9 .   [9 ]   L.   F.   L u q u e - Ve g a ,   et   al .,   P o we r   li n e   in s p e c ti o n   v ia   an   u n m a n n e d   a e rial   sy ste m   b a se d   on   th e   q u a d r o to r   h e li c o p ter, ”  in   M EL ECON   2 0 1 4   -   2 0 1 4   1 7 t h   I EE E   M e d it e rr a n e a n   El e c tro tec h n ica l   Co n fer e n c e ,   Be iru t,   2 0 1 4 ,   pp.   3 9 3 - 3 9 7 .   [1 0 ]   A.   Zo rm p a s   et   al .,   P o we r   Tran sm issio n   Li n e s   In s p e c ti o n   u sin g   P ro p e rl y   Eq u i p p e d   U n m a n n e d   Ae rial   Ve h icle   (UA V), ”  in   2 0 1 8   IEE E   In ter n a ti o n a l   C o n fer e n c e   on   Im a g i n g   S y ste ms   and   T e c h n i q u e s   (I S T ) ,   Kra k o w,   2 0 1 8 ,   p p .   1 - 5   [1 1 ]   C.   De n g ,   J.   Li u ,   Y.   Li u   a n d   Y.   Tan ,   Re a l   ti m e   a u to n o m o u s   tr a n sm issio n   li n e   fo ll o wi n g   s y ste m   fo r   q u a d r o to r   h e li c o p ters , ”  in   2 0 1 6   I n ter n a t io n a l   Co n fer e n c e   on   S m a rt   Gr id   and   Clea n   En e r g y   T e c h n o l o g i e s   (ICS GCE) ,   Ch e n g d u ,   2 0 1 6 ,   pp.   61 - 64 .   [1 2 ]   P.   Ha m e li n ,   et   al .,   Disc re te - ti m e   c o n tr o l   of   Li n e Dro n e :   An   a ss isted   trac k i n g   a n d   lan d i n g   UAV   fo r   l iv e   p o we r   li n e   in sp e c ti o n   a n d   m a in ten a n c e , ”  in   2 0 1 9   I n ter n a t io n a l   C o n fer e n c e   on   Un ma n n e d   Ai rc ra ft   S y ste ms   (ICUAS ) ,   Atlan ta,   G A,   USA,   2 0 1 9 ,   pp.   2 9 2 - 2 9 8 .   [1 3 ]   Y.   Wu ,   et   al .,   Ov e rh e a d   Tra n sm issio n   Li n e   P a ra m e ter   Re c o n stru c ti o n   fo r   UAV   In sp e c ti o n   Ba se d   on   T u n n e li n g   M a g n e to re sisti v e   S e n so rs   a n d   In v e rse   M o d e ls, ”  I EE E   T ra n sa c ti o n s   on   P o we r   De li v e ry ,   v o l.   3 4 ,   n o .   3,   p p .   8 1 9 - 8 2 7 ,   2 0 1 9 .   [1 4 ]   G .   Zh o u ,   e t   a l . ,   Ro b u st   re a l - ti m e   UA b a se d   p o we li n e   d e te c ti o n   a n d   trac k i n g ,   in   2 0 1 6   I E EE   In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   Ima g e   Pro c e ss in g   (ICIP ) ,   P h o e n i x ,   AZ ,   2 0 1 6 ,   p p .   7 4 4 - 7 4 8 .   [1 5 ]   X.  Xie ,   e a l . ,   m u lt i p le  se n so rs  p latf o rm   m e th o d   f o p o we li n e   in sp e c ti o n   b a se d   o n   a   la rg e   u n m a n n e d   h e li c o p ter,”  S e n so rs ,   v o l.   1 7 ,   n o .   6 ,   2 0 1 7 .     [1 6 ]   C.   De n g ,   e a l . ,   Un m a n n e d   a e rial  v e h icle fo p o we li n e   in s p e c ti o n c o o p e ra ti v e   wa y   i n   p latfo rm a n d   c o m m u n ica ti o n s,”   J .   Co mm u n ,   v o l.   9 ,   n o .   9 ,   p p .   6 8 7 - 6 9 2 ,   2 0 1 4 .   [1 7 ]   O.  A.  M e n e n d e z ,   M .   P e re z ,   a n d   F .   A.  A u a C h e e in ,   Visio n   b a se d   i n sp e c ti o n   o tra n sm issio n   li n e u s in g   u n m a n n e d   a e rial  v e h icle s,”   i n   2 0 1 6   IEE I n ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   M u l ti se n so F u sio n   a n d   In te g ra ti o n   fo r   In tel li g e n t   S y ste ms   (M FI) ,   Ba d e n - Ba d e n ,   2 0 1 6 ,   p p .   4 1 2 - 4 1 7 .   [1 8 ]   M .   G e rk e   a n d   P .   S e i b o l d ,   Visu a in sp e c ti o n   o p o we li n e b y   U.A.S . ,   i n   2 0 1 4   I n ter n a ti o n a Co n fer e n c e   a n d   Exp o siti o n   o n   El e c trica a n d   P o w e r E n g i n e e rin g   (E PE ) ,   Ia si,   2 0 1 4 ,   p p .   1 0 7 7 - 1 0 8 2 .   [1 9 ]   O.  Ara a a n d   N.   Ao u f,   Visu a se rv o in g   o f   a   Qu a d ro t o r   UA f o a u to n o m o u p o we r   li n e s   i n s p e c ti o n ,   in   2 2 n d   M e d it e rr a n e a n   C o n fer e n c e   o n   C o n tro a n d   A u to m a ti o n ,   P a lerm o ,   2 0 1 4 ,   p p .   1 4 1 8 - 1 4 2 4 .   [2 0 ]   F .   G a o ,   e a l . ,   n o v e in v e rse   m e th o d   fo a u to m a ti c   UA li n e   p a tro ll i n g   wit h   m a g n e ti c   se n so rs,   in   2 0 1 8   IE EE   In ter n a t io n a S y mp o si u o n   El e c tro ma g n e ti c   Co mp a ti b i li ty  a n d   2 0 1 8   IE EE   Asia - Pa c if ic  S y mp o si u o n   El e c tro ma g n e ti c   Co mp a ti b il it y   (E M C/A PE M C) ,   S in g a p o re ,   2 0 1 8 ,   p p .   4 8 1 - 4 8 5 .   [2 1 ]   W.   C h a n g ,   e t   a l . ,   De v e lo p m e n t   o a   p o we li n e   i n sp e c ti o n   ro b o t   with   h y b ri d   o p e ra ti o n   m o d e s,”   in   2 0 1 7   I EE E/ R S J   In ter n a t io n a C o n f e re n c e   o n   I n tel li g e n Ro b o ts  a n d   S y ste ms   (IR OS ) ,   Va n c o u v e r,   BC,  2 0 1 7 ,   p p .   9 7 3 - 9 7 8 .   [2 2 ]   P .   Rich a rd ,   N.  P o u l io t,   a n d   S .   M o n tam b a u lt ,   I n tro d u c ti o n   o a   LIDAR - b a se d   o b sta c le  d e tec ti o n   sy ste m   o n   th e   Li n e S c o u p o we li n e   ro b o t,   in   2 0 1 4   IE EE /A S M I n ter n a t io n a C o n f e re n c e   o n   Ad v a n c e d   In telli g e n M e c h a tro n ics Be sa c o n ,   2 0 1 4 ,   p p .   1 7 3 4 - 1 7 4 0 .     [2 3 ]   S .   Re n ,   e t   a l . ,   F a ste r   R - CNN T o wa rd re a l - ti m e   o b jec d e tec ti o n   with   re g i o n   p r o p o sa n e two rk s ,   in   A d v a n c e i n   n e u ra in f o rm a ti o n   p ro c e ss in g   sy ste ms ,   2 0 1 5 ,   p p .   9 1 - 9 9 .     [2 4 ]   C.   R.   P a u l,   I n tro d u c ti o n   to   e lec tr o ma g n e ti c   c o mp a ti b il it y ,   v o l.   1 8 4 ,   Ho b o k e n ,   NJ Jo h n   Wi ley   &   S o n s,  2 0 0 6   [2 5 ]   J.  F .   He n riq u e s,  R.   Ca se iro ,   P .   M a rti n a n d   J.  Ba ti sta ,   Hig h - S p e e d   Trac k in g   with   Ke rn e li z e d   C o rr e latio n   F il ters ,   IEE T ra n sa c ti o n o n   Pa t ter n   An a lys is a n d   M a c h in e   In telli g e n c e ,   v o l.   3 7 ,   n o .   3 ,   p p .   5 8 3 - 5 9 6 ,   2 0 1 5 .     [2 6 ]   I.   P it a a n d   A.  N.  Ve n e tsa n o p o u l o s,  Ed g e   De tec to rs  Ba se d   o n   No n li n e a F il ters ,   IEE T ra n s a c ti o n o n   P a tt e rn   An a lys is  a n d   M a c h i n e   In tell ig e n c e ,   v o l .   P AMI - 8 ,   n o .   4 ,   p p .   5 3 8 - 5 5 0 ,   Ju l y   1 9 8 6 .   [2 7 ]   J.  Ca n n y ,   C o m p u tatio n a A p p ro a c h   to   E d g e   De tec ti o n ,   IEE T r a n sa c ti o n s   o n   Pa t ter n   An a lys is  a n d   M a c h i n e   In telli g e n c e ,   v o l.   P A M I - 8 ,   n o .   6 ,   p p .   6 7 9 - 6 9 8 ,   No v .   1 9 8 6 .     [2 8 ]   Ga z e b o   S imu latio n . ”  Dro n e c o d e .   h tt p s:// d e v . p x 4 . io /v 1 . 9 . 0 /en /sim u latio n /g a z e b o . h tml   (a c c e ss e d   M a y   5,   2 0 1 9 ).   [2 9 ]   W.   M.   M a rti n s,   et   al .,   A   c o m p u ter   v isio n   b a se d   a lg o ri th m   fo r   o b sta c le   a v o id a n c e , ”  In fo rm a t io n   T e c h n o l o g y - Ne w   Ge n e ra ti o n s ,   p p .   5 6 9 - 5 7 5 ,   2 0 1 8 .   [3 0 ]   A.   J.   Da n tas   F il h o ,   et   al .,   A   G e n e ra l   Lo w   Co st   UAV   S o l u ti o n   f o r   P o we r   Li n e   Trac k in g , ”  in   1 7 t h   In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   on   In f o rm a ti o n   T e c h n o lo g y Ne w   Ge n e ra ti o n s   (I T NG   2 0 2 0 ) ,   2 0 2 0 ,   p p .   5 2 5 - 5 3 0 .   [3 1 ]   A.   Ca rrio ,   et   al .,   A   re v iew   of   d e e p   lea rn in g   m e th o d s   a n d   a p p li c a ti o n s   fo r   u n m a n n e d   a e rial   v e h ic les , ”  J o u rn a l   of   S e n so rs ,   v o l .   2 0 1 7 ,   2 0 1 7 .   [3 2 ]   J.  P .   Afm a n ,   e a l. ,   To wa rd s a   N e w P a ra d ig m   o UA V S a fe ty ,   a r Xi v   p re p rin t   a rXiv: 1 8 0 3 . 0 9 0 2 6 ,   2 0 1 8 .   [3 3 ]   L.   D.  d e   Je su s,  e a l. ,   G re a ter   a u to n o m y   fo RP As   u si n g   so lar  p a n e ls  a n d   tak in g   a d v a n tag e   o risin g   win d th r o u g h   th e   a lg o rit h m ,   i n   1 6 t h   I n ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   I n fo rm a ti o n   T e c h n o l o g y - Ne Ge n e ra ti o n s   (IT N 2 0 1 9 ) ,   2 0 1 9 ,   p p .   6 1 5 - 6 1 6 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.