Новости

NASA запустило новое поколение дронов, которые позволяют тушить лесные пожары днем и ночью

NASA произвело революцию в борьбе с лесными пожарами с помощью передовых технологий управления беспилотниками. Это позволяет круглосуточно тушить пожары с воздуха — даже в условиях плохой видимости.

Разрабатывая и тестируя портативную систему управления воздушным пространством (PAMS), NASA обеспечивает более безопасное и эффективное использование дронов во время лесных пожаров. Эти устройства размером с чемодан помогают пилотам избегать столкновений, обмениваться планами полета и поддерживать связь без зависимости от интернета.

Беспилотный летательный аппарат (БПЛА) FVR90 взлетает с аэродрома Monterey Bay Academy недалеко от Уотсонвилля, Калифорния, во время испытаний расширенных возможностей для операций по реагированию на чрезвычайные ситуации (ACERO) в ноябре 2024 года. Источник: NASA/Don Richey

NASA сотрудничает с группами реагирования на лесные пожары с целью разработки современных инструментов для решения самых сложных задач по тушению огня, особенно для ночных воздушных операций. В будущем беспилотники, как дистанционно управляемые, так и полностью автономные, смогут играть более важную роль в борьбе со стихией.

Чтобы сделать это возможным, NASA недавно протестировало новые технологии совместно с пожарными бригадами по всей стране. Эти инновации позволят самолетам, включая небольшие беспилотники и вертолеты, оснащенные системами автономного пилотирования, круглосуточно отслеживать и бороться с лесными пожарами, даже в условиях плохой видимости.

В настоящее время тушение огня с воздуха возможно лишь в дневное время и при ясной погоде, поскольку плохая видимость увеличивает риск столкновения дрона с землей или другими пожарными самолетами. Технология контроля воздушного пространства NASA позволяет беспилотникам и дистанционно пилотируемым самолетам безопасно работать ночью, давая спасателям больше времени для сдерживания пожаров с воздуха.

«Мы стремимся предоставить новые инструменты, включая технологии управления воздушным пространством, для круглосуточной работы беспилотников в целях борьбы с лесными пожарами, — сказал руководитель проекта Мин Сюэ. — Это тестирование предоставит ценные данные, чтобы понять, как довести эту технологию до совершенства для использования в полевых условиях».

Инженеры управляют дроном в исследовательском центре Лэнгли NASA в Хэмптоне, штат Вирджиния, для проверки возможностей воздушной координации. Автор: NASA/Mark Knopp

За последний год исследователи Advanced Capabilities for Emergency Response Operations (ACERO) разработали портативную систему PAMS, которую пилоты дронов могут использовать для ликвидации лесных пожаров, управляя ими с помощью систем дистанционного управления или наземных станций управления.

Каждая система, размером примерно с чемодан, оснащена компьютером для управления воздушным пространством, радиостанцией для обмена информацией между подразделениями PAMS и приемником для мониторинга воздушного пространства. Все это заключено в прочный и портативный контейнер.

Программное обеспечение NASA на PAMS позволяет пилотам дронов избегать столкновений в воздухе, дистанционно управлять устройством и обмениваться планами полета с другими операторами.

Система также предоставляет базовую информацию о местоположении пожара и погоде. Дрон, оснащенный устройством связи, действует как бортовой ретранслятор связи для наземных подразделений системы, позволяя им общаться друг с другом, не полагаясь на интернет-соединение.

Чтобы проверить способность блоков PAMS обмениваться и отображать важную информацию, исследователи NASA разместили три из них в разных местах вне прямой видимости друг друга в ангаре исследовательского центра NASA Ames в Кремниевой долине Калифорнии. Исследователи, работавшие в каждом блоке, ввели план полета в систему и убедились, что каждый блок успешно делился планами полета с другими.

Затем исследователи совместно с членами команды в Вирджинии проверили возможности радиорелейной связи на воздушном уровне. Они оснастили беспилотный самолет с функцией вертикального взлета камерой, компьютером, радиопередатчиком и приемником Automatic Dependent Surveillance-Broadcast.

Команда управляла самолетом и двумя беспилотниками в исследовательском центре NASA Langley в Хэмптоне, штат Вирджиния, намеренно находясь вне прямой видимости друг друга. В результате более крупный беспилотник успешно связался с остальными и несколькими радиоустройствами на земле.

Затем исследователи NASA проверили способность подразделений PAMS координировать действия посредством воздушного ретранслятора связи, чтобы смоделировать, как это может происходить в полевых условиях.

В аэропорту Monterey Bay Academy в Уотсонвилле, Калифорния, инженеры запустили крылатый дрон с возможностью вертикального взлета и посадки от Overwatch Aero. Затем команда запустила два меньших дрона поблизости.

Исследователи проверили способность подразделений системы получать сообщения от самолетов Overwatch и обмениваться информацией с другими подразделениями PAMS. Пилоты намеренно представляли планы полетов, которые противоречили друг другу, и намеренно управляли дронами вне заранее утвержденных планов.

Подразделения PAMS успешно оповещали пилотов о пересекающихся траекториях и выходе за пределы предварительно одобренных зон. Они также делились друг с другом местоположением самолетов и отображали обновления погоды и данные о смоделированных местах возгораний. Испытание продемонстрировало потенциал использования установок PAMS при тушении лесных пожаров.

«Это тестирование является значительным шагом на пути к улучшению координации полетов во время лесного пожара, — сказал Сюэ. — Эти технологии улучшат работу по борьбе с лесными пожарами, уменьшат последствия крупных возгараний и спасут больше жизней».

В этом году команда также проведет летную оценку для дальнейшего совершенствования этих технологий борьбы с лесными пожарами. В конечном итоге проект направлен на передачу этой технологии сообществу пожарных.

Разработка дронов не стоит на месте. Ранее корейские исследователи разработали систему зрения для автономных дронов и роботов, вдохновленную уникальным строением кошачьего глаза. Новая технология, использующая диафрагму в форме щели и отражающий слой, улучшает видимость в различных условиях освещения, способствуя более эффективному обнаружению и распознаванию объектов.