Использование беспилотников для выявления, локализации и даже для тушения пожаров постепенно превращается из экзотики в стандартное решение для служб быстрого реагирования в разных странах. Многие оценили эффективность и удобство наблюдения за лесными пожарами с борта беспилотника, включая российские лесничества и службы МЧС. А вот в Исследовательской лаборатории пожарной погоды (FWRL) в Госуниверситете Сан-Хосе пытаются расширить сферу противопожарного применения беспилотников за счет изучения так называемого "вертикального профиля ветра".
Речь идет о метеорологических исследованиях влияния состояния атмосферы на лесные пожары и влияния пожаров на атмосферу. В FWRL уверены, что изучение вертикального профиля ветра является крайне важным для того, чтобы лучше понимать ход лесного пожара и прогнозировать его развитие.
Замечено, в частности, что если ветер у поверхности дует в одном направлении, а ветер в слое выше направлен в другом направлении, распространение пожара носит очень изменчивый и нестабильный характер.
Совместно с Лесной службой США (USFS) и Исследовательским институтом пустынь (DRI), в FWRL создали 3D-профили ветровой ситуации в районе лесных пожаров. Для этого использовался китайский БЛА DJI Matrice 200 (M200), оснащенный миниатюрным сенсором скорости ветра TriSonica Mini Wind and Weather Sensor компании Anemoment.
Датчик установлен на опоре из углепластика, выступающей на 55 см за корпус беспилотника, что необходимо для того, чтобы избежать ошибок измерения из-за потока воздуха от роторов.
Данные с датчика поступают в логгер данных. Регистрируются три компонента скорости ветра (u, v. w), направление ветра, звуковая температура, влажность, давление, магнитный крус, шаг и крен (pitch and roll rates) с частотой 5 раз в секунду.
Датчик был выбран за его сравнительно небольшой вес - 50 г, а также потому, что он позволяет вносить поправки в данные о курсе и акселерометра. В системе также есть инерциальный блок (IMU), поэтому она автоматически корректирует данные в зависимости от тангажа и крена.
В ходе исследований собирались метеорологические данные и данные о турбулентности, вызываемой фронтом пожара. На их основе можно строить модели эволюции ветрового поля вблизи фронта пожара без потерь измерительного инструмента, невозможно при использовании таких традиционных методов, как воздушные шары или вышки. Система на основе БЛА может быть запущена в работу всего через 10-15 минут после прибытия исследователей "на точку".
БЛА оказался заметно лучшей платформой для измерений, чем применявшиеся ранее, но и дроны не свободны от недостатков. В частности, речь идет о недостаточно точном позиционировании, что затрудняет прямое количественное определение взаимодействия огня и атмосферы. Вероятно, стоило бы оснастить беспилотник еще и системой RTK, чтобы устранить ошибку позиционирования.
Исследования будут продолжены. В планах, в частности, сравнить использованную методику построения вертикальных профилей с другими, например, с использованием для этого содара (ветрового профилимера) или лидара.
Световые шоу с использованием сотен небольших летающих беспилотников проводятся не первый год. Если в начале "десятых" годов в таких выступлениях участвовали десятки квадрокоптеров, то уже к середине десятилетия их число выросло сначала до сотни, пяти сотен а затем и до тысячи. Появились алгоритмы и ПО, позволяющие не только управлять столь гигантским роем, но также исключить столкновения отдельных БЛА, входящих в него. Световые шоу с использование БЛА это неплохая замена салютам?
Как это было в Китае в 2017 году
Вот и в Москве сегодня намечено шоу с использованием квадракоптеров. По случая юбилея ВДНХ, в 21:30 над Центральной аллеей выставки между пав. 1 "Центральный" и фонтаном "Каменный цветок" начнется светомузыкальное шоу с использованием 500 дронов.
Оснашенные светодиодами беспилотники будут подниматься на высоту до 300 метров, создавая световые композиции высотой 150 метров: обещаны "Арка Главного входа", "Фонтан Золотой колос", надпись "ВДНХ", юбилейная цифра "80", "флаг РФ" и "хлопушка с конфетти".
Все это произойдет, если полетам не помешает ветер. Если он усилится, то шоу будет перенесено на другой день. Посмотреть шоу можно будет бесплатно.
Кто организовал шоу, предоставил беспилотники и ПО, источник не сообщает.
В Sprint, США, планируют с ноября 2019 года начать полугодовые тесты HAPS (High Altitude Platform Stations - высотных платформ, иначе именуемых псевдоспутниками).
HAPSMobile это дочерняя компания японской корпорации SoftBank и американской AeroVironment.
Согласно документам, переданным в FCC, в тестах будут использоваться частоты в диапазонах 1.9 ГГц (PCS, band 25, 1980-1985 / 1900-1905 МГц), а также частоты 2.5 ГГц (band 41 в направлении с дрона на Землю, с полосой 15 МГц 2500-2515 МГц) и частоты 2.5 ГГц (band 41 в направлении с Земли к дрону, с полосой 15 МГц 2616-2631 МГц).
Будет задействован высотный беспилотник Hawk 30, работающий в стратосфере на высотах 20 км.
Hawk 30, HAPSmobile (фото Softbank)
Sprint планирует исследовать возможности системы HAPS на базе беспилотника поддерживать стабильное подключение с использованием технологии LTE к наземному оборудованию, размещенному на острове Lanai, Гавайи. Будут, в частности, тестироваться возможности хендофа пользовательских терминалов, а также качество покрытия LTE, формируемого на острове.
В дальнейшем подходы HAPS планируют задействовать для формирования покрытия 5G и поддержки IoT-подключений на территориях, где нет покрытия наземных сетей сотовой связи.
Японская корпорация Terra Drone Corporation объявила о завершении процесса приобретения RoNik Inspectioneering из Нидерландов. Голландская компания известна своим опытом применения беспилотных летающих роботов для визуальной и ультразвуковой инспекции.
RoNik становится частью группы Terra Drone, получает инвестиции в неназванном объеме и будет теперь называться Terra Inspectioneering. Компания сфокусирует усилия на обследовании промышленных, опасных для человека и труднодостижимых пространств, таких, как емкости для хранения жидкостей и газов, бойлеров, котлов, печей, складов, трубопроводов и т.п.
Дрон RoNik обследует емкость, проверяя толщину ее стенок.
У компании RoNik давняя история предоставления услуг нефтяным и газодобывающим компаниям, производителям еды и напитков в Европе. Компания уже провела более 200 инспекций, в том числе для крупнейших компаний, занимающихся добычей и переработкой нефти и газа.
Компания RoNik занимает уникальную нишу в отрасли, располагая уникальной UT-технологией, которая позволяет с легкостью проводить измерения толщины с помощью ультразвука в труднодостижимых для человека пространствах. Использование дронов для инспектирования емкостей не только устраняет необходимость задействования людей для опасной работы, но также сокращает время, необходимое для инспекции на 40%-60%. Данные, которые собирают дроны, вооруженные УЗ-измерителями, поступают клиенту в виде 3D-моделей, формируемых в облаке. Эти отчеты полностью совместимы с принятыми в отрасли стандартами исследований, такими, как API-653 и EEMUA 159.
Toru Tokushige, гендиректор Terra Drone Corporation, говорит: "Нефтяные и газовые компании быстро понимают, как можно использовать беспилотники для повышения скорости работы, экономии времени и снижения себестоимости. Приобретая проверенные и надежные технологии неразрушающего тестирования RoNik, мы предложим рынку глобальную сеть услуг Terra Drone в 25 странах, которая сможет работать в интересах нефтяных и газовых компаний во всем мире.
----
За новостями робототехники и ИИ удобно следить в телеграм-канале prorobots - основные новости; телеграм-трансляции, посвященных робототехнике, больше новостей - в телеграм-канале prorobotsRealTime - подпишитесь прямо сейчас.
Летающие беспилотники и AI - лучшее решение для наблюдения и сбора данных там, куда людям трудно или опасно попадать. Чернобыльский "Рыжий лес" - одно из наиболее радиоактивных и опасных мест на планете, которое британские ученые недавно обследовали с помощью нескольких БЛА.
Рыжий лес начинается уже в 500 метрах от атомной электростанции в Чернобыле. На него пришелся выброс радиоактивных частиц после взрыва четвертого реакторного блока в 1986 году и последовавшего пожара. Тот лес практически весь сгорел, на его месте за прошедшие годы вырос новый, не совсем обычный - радиация в нем местами остается крайне высокой.
Для обследования леса с воздухе были использованы роботизированные беспилотники, оснащенные новыми сенсорами, которые совершили облеты и выявили места с повышенным уровнем радиоактивного загрязнения. Ряд зон в Рыжем лесу "светится" на уровнях, заметно превышающие приемлемый для посещения человеком.
Первичное обследование проводилось дроном Titan самолетного типа. Запускаемый с руки, он выполнял облет и сканирование территории по загруженному в его память маршруту на высоте 50 метров, а затем приземлялся на парашюте. Скорость движения беспилотника составляла 65 км/ч.
Также в исследованиях применялся гексакоптер M600, проводивший облеты на высоте 30, а затем и 15 метров, что позволило уточнить данные, собранные первым дроном. Такие небольшие высоты требовались, чтобы зафиксировать проникающее излучение, создаваемое альфа-частицами.
Благодаря такому подходу удалось обнаружить очень "горячие" зоны там, где об их существовании до сих пор не знали, поскольку со спутников их "точечное" излучение не столь заметно. Например, было выявлено пятно рядом с установкой для механического разделения отходов, которая использовалась в 80-х, а затем в 90-х годах.
Использование M600 с его возможностью зависать низко над землей не несколько минут, позволило провести тщательные измерения уровней излучения.
Ранее в Британском Национальном центре ядерной робототехники (NCNR) разработали систему картографирования, которая позволила автоматизировать эти исследования, проводя их с расстояния, безопасного для людей. Чернобыль - хороший полигон для ученых, которые готовят технологии к тому, чтобы быть готовыми к работе с 4.9 млн тонн радиоактивных отходов, которые уже скопились в Объединенном Королевстве.
С помощью этого ПО, была в частности создана карта радиоактивного загрязнения.
К сожалению, "легенды" к видео нет, но можно предположить, что чем "краснее", тем "горячее" объект, т.е. почва успешно сохраняет высокие уровни радиации, тогда как сравнительно молодой лес уже не несет опасных уровней радиации на уровне крон деревьев.
Обнаруженные точки с повышенным уровнем загрязнения по предположениям ученых - места, где рассыпаны остатки ядерного топлива, уровень радиации здесь остается на уровне около 1.2 миллизиверта в час.
В ближайшие месяцы команда продолжит исследование в закрытой зоне Чернобыля, площадь которой составляет 2600 кв.км и которую постепенно все более открывают для посещений. В частности, здесь побывало уже порядка 70 тысяч туристов в 2018 году. Кроме того, есть планы использования части территории для установки там солнечной электростанции.
Видео заброшенного из-за аварии 1986 года на чернобыльском реакторе села Бурякiвка (Буряковка), Украина (снято на Mavic Pro, DJI), 50 км от Чернобыля.
Исследования британцев, как ожидается, помогут уточнить процедуры, которые используются для того, чтобы обеспечивать безопасность посетителей запретной зоны.
Исследования в Чернобыле организовала команда, собранная из специалистов в области робототехники, AI/ML, сенсоров, электроники и материаловедения, работающих в восьми различных институтах. Были разработаны полностью автономные беспилотники и системы роботизированного компьютерного зрения, которые не только "видят" объекты, но также понимают их позиции в пространстве, размеры и форму.
Эту систему ранее уже протестировали на такой непростой задаче, как геологоразведка. Дроны, которым доступны высоты, которые обычно не используются пилотируемой авиацией, позволяют получать более точные и достоверные результаты и потому могут служить более совершенным инструментом целого ряда исследований. По материалам: dronebelow.com
----
В России есть и собственные беспилотники, и значительная экспертиза в области ионизирующих излучений, радиоактивного заражения и так далее. Есть свои специалисты в области AI/ML... Но сравнимого исследования, похоже, не было. А провести такие облеты сделовало бы не только в Чернобыле. За годы экспериментов с ЯО и атомной энергетикой на территории России загрязненные точки можно найти в самых разных регионах. Все ли они хотя бы нанесены на карты? Не уверен, не говоря уже о мерах, которые бы защищали случайных посетителей тех или иных мест. Эта работа еще ждет своих героев. Роботизация поиска загрязненных радиацией зон могла бы значительно помочь, если бы кто-то проводил соответствующие работы.
