Статья про беспилотные летательные аппараты. Статья Беспилотники. Использования беспилотных летательных аппаратов в мониторинге чрезвычайных ситуаций
 Скачать 19.94 Kb.
|
|
Использования беспилотных летательных аппаратов в мониторинге чрезвычайных ситуаций Актуальная на сегодняшний день тема - использования беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). С каждым годом увеличивается количество ведомств и компаний, использующих БПЛА для целей мониторинга земной поверхности и аэрофотосъемки. Аэрофотосъемка (АФС) – фотографирование территории с определённой высоты от поверхности Земли при помощи аэрофотоаппарата, установленного на атмосферном летательном аппарате (самолёте, вертолёте, дирижабле и пр. или их беспилотном аналоге) с целью получения, изучения и представления объективных пространственных данных на участках произведенной съемки. Первые производственные работы по аэрофотосъемке были выполнены в 19 веке. На территории России впервые в 1886 г была выполнена АФС с воздушного шара устья реки Невы. Стремительное развитие технологий привело к дальнейшему совершенствованию методов фотограмметрии. Сначала АФС выполнялась с воздушных шаров, потом с самолётов и вертолётов. В 21 веке активно применяется беспилотная авиация, которая имеет ряд преимуществ: – низкие затраты на приобретение, использование и облуживание летательного аппарата; – низкая стоимость цифровых фотоаппаратов в сравнении cо специализированными аэрофотосъёмочными системами; – оперативность развертывания комплекса, быстрый старт, безопасная посадка. Недостатки использования БПЛА: – несовершенная законодательная база; – ограниченная дальность полёта и радио-связи с БПЛА; –низкая производительность аэрофотосъёмки. БПЛА эффективно использовать там, где необходимо оперативно выполнить полёт и передать материалы мониторинга специалистам через несколько часов. Например, в ходе эксплуатации нефтяных месторождений имеют место быть аварии на трубопроводах и утечки нефти, что серьезно сказывается на экологической обстановке. В настоящее время всё больше и больше нефтяных компаний пользуются услугами мониторинга месторождения и магистральных нефетпроводов с помощью БПЛА. Летные бригады выполняют обследование территории по утвержденному плану либо по оперативной заявке нефтяников. Таким образом, удается максимально сократить время реагирования и поиска утечек нефти до 1-2 часов. По типу конструкции беспилотники можно разделить на 3 типа: самолетный, мультироторный, и вертолетный тип. Самолетный тип в свою очередь подразделяется на летающее крыло и фюзеляжный тип. Мультироторный может быть 4-х, 6-и и 8-и роторным. Наиболее распространенные модели БПЛА в России: Геоскан, Птеро, Суперкам, ZALA, Орлан. В условиях растущей конкуренции, компании, выпускающие данные аппараты, стараются постоянно улучшать и совершенствовать их. БПЛА делятся на две большие группы – с бензиновыми и электрическими двигателями. Если говорить о применении БПЛА в области оперативного мониторинга чрезвычайных ситуаций, то одним из основных условий является быстрота и простота сборки комплекса к запуску и выбор площадки для запуска. Беспилотники с электрическими двигателями являются более подходящими под такие задачи, так как имеют более легкий вес, могут быть запущены с рук или эластичной катапульты и не требуют взлетной полосы. Стоимость комплексов БПЛА с фото или видео съёмочной аппаратурой варьируется от 1 до 10 млн рублей. Ниже приведены средние тактико-технические характеристики электромоторных БПЛА. Таблица № 1 Тактико-технические характеристики БПЛА
Использование БПЛА по сравнению с пилотируемой авиацией намного дешевле и безопаснее. Всё больше подразделений Авиалесохраны и МЧС приобретают комплексы БПЛА для решения своих задач. Беспилотники активно используются во время ликвидации последствий различных чрезвычайных ситуаций и пожаров. В 2017 году они применялись более 3500 раз при реагировании на ЧС. В 2018 году это число намного больше. В настоящее время в системе МЧС России на оснащении реагирующих подразделений находится свыше 1500 БПЛА, среди них есть образцы вертолётного и самолётного типа. С их помощью можно установить точные координаты происшествия, ограничить зону поиска, получить другие подробности, которые влияют на ход спасательной операции. Беспилотные летательные аппараты проводят мониторинг пожароопасной, паводковой и ледовой обстановки, разведку путей движения, осуществляют фото и видео документирование. Использование технологичного тепловизора на борту БПЛА, позволяет выявлять скрытые очаги возгорания, прогнозировать обрушения конструкций и сооружений путем определения температуры поверхностей. Наиболее распространенный вид использования беспилотников указанными ведомствами – это онлайн видео мониторинг земной поверхности в целях выявления лесных пожаров, поиска пропавших людей, обследование труднодоступных районов, изучение ледовой обстановки, и др. Для этих целей используются различные видео и тепловизионные камеры. Дальность приёма данных в режиме онлайн зависит от рельефа местности, но в среднем это 30-50 км. Этого вполне достаточно при провидении локальных работ. Кроме указанных видов использования существует также необходимость картографирования территорий, подвергшихся природным катаклизмам, вычисление площадей пожаров или наводнений, моделирование рельефа для оценки возможных последствий наводнения и др. Для этих целей используются БПЛА, оснащенные бортовыми геодезическими приемниками цифровыми фотоаппаратами высокого разрешения. В результате аэрофотосъемки с помощью таких аппаратов получаются снимки с разрешением до 3 см на пиксел. Для фотограмметрической обработки аэрофотоснимков, полученных с БПЛА, используются программы обработки и так называемые цифровые фотограмметрические станции. Наиболее распространённые: Фотомод, Аgisoft PhotoScan, Pix4D. Фотомод и Аgisoft PhotoScan являются российскими разработками. Цифровая фотограмметрическая станция PHOTOMOD осуществляет полный комплекс задач от сбора данных для построения сетей фототриангуляции до создания цифровых моделей рельефа и метрических трехмерных моделей. С помощью данной ЦФС возможно получение пространственной информации по материалам различных съемочных систем, таких как кадровые цифровые и пленочные камеры, космические сканирующие системы, а также радары с синтезированной аппаратурой. В ЦФС PHOTOMOD реализованы следующие основные возможности: – предварительная подготовка исходных снимков; – внутреннее ориентирование снимков; – взаимное ориентирование снимков; – ввод и измерение координат опорных точек; – внешнее ориентирование снимков; – моновекторизация; – стереовекторизация; – построение ЦМР; – создание ортофотоплана; – создание цифровой карты местности; – построение трехмерной модели городской застройки; Аgisoft PhotoScan и Pix4D являются более простыми программами для обработки аэрофотоснимков. Практически все операции в них автоматизированы. Но самое большое отличие их от ЦФС Фотомод – в них нельзя обрабатывать материалы космической съемки. Фотомод является более профессиональной и универсальной программой и может использоваться как для обработки материалов аэрофотосъемки, так и космической съемки, при чем не только снимков в видимом диапазоне, но и спектральном, и позволяет обрабатывать даже радарные данные. |