Небесний патруль

Про перспективи використання безпілотних літальних апаратів для виявлення лісових пожеж в Україні.

Військові технології знайшли широке застосування у мирному житті. Прикладом цього є застосування дронів у точному землеробстві, геодезії та картографії, лісовому господарстві, риболовлі, моніторингу стану довкілля, фауни та флори, у інших сферах.

Перші прототипи безпілотних літальних апаратів (БПЛА) були створені у конструкторських бюро США, Німеччини, Франції та інших країнах для використання у військових цілях у другій половині XX століття. Постійне удосконалення їх конструкції, збільшення надійності та техніко-експлуатаційних характеристик, зменшення розмірів сприяло створенню відносно компактних, надійних, недорогих та легких в управлінні апаратів, які використовувалися в зоні прямої видимості оператора. Розвиток геолокаційних супутникових технологій дозволив революційно покращити дистанційний конт­роль за безпілотними апаратами і збільшив зону їх дії до сотень кілометрів.

У лісовому господарстві у світі більш широкого значення набуває використання дронів для патрулювання лісів у періоди високої пожежної небезпеки. Вартість такого патрулювання у п’ять і більше разів нижча у порівнянні із використанням традиційних гелікоптерів або легкомоторних літаків. Використання БПЛА повинно координуватись на рівні обласних управлінь, лісових господарств або групи лісових господарств, що межують, де встановиться висока пожежна небезпека.

 Рис. 1. Тестування використання БПЛА (а) для моніторингу розвитку пожежі та зображення у реальному режимі часу з нього (б) на колишньому військовому полігоні з наявністю боєприпасів, що не розірвалися, Німеччина. Джерело: Глобальний центр моніторингу пожеж, GFMC.

На даний час БПЛА для виявлення лісових пожеж уже широко використовуються у лісовому господарстві Австралії, Канади, Польщі та інших країнах. Зокрема Регіональним Східноєвропейським центром моніторингу пожеж, Україна, (http://nubip.edu.ua/reefmcu) спільно з GFMC, Німеччина, та за підтримки ОБСЄ розробляється система виявлення боєприпасів, що не розірвалися на територіях військових полігонів, колишніх військових конфліктів або військових полігонів з метою недопущення їх спрацьовування під час рослинних пожеж (рис. 1). Технологія передбачає використання БПЛА та бронетехніки для захисту персоналу, безпілотних гелікоптерів виробництва США для безпечного гасіння пожеж на замінованих територіях.

В Україні на даний час виробляється понад десять типів БПЛА, з яких п’ять є перспективними для використання у лісовому господарстві України, як недорогого і ефективного сучасного засобу виявлення лісових пожеж. Виробнича фірма «Юавиа» (НАУ) виробляє три типи безпілотників: R-100, R- 400 та R-400LR, тривалість перебування яких у польоті становить від 2 до 7 год., вантажопідйомність – від 3 до 16 кг, швидкість польоту – від 45 до 400 км/год., а злітна маса – від 14 до 50 кг (рис. 2).

 Рис. 2. Безпілотні літальні апарати виробництва України, що можуть застосовуватись для авіапатрулювання під час високої пожежної небезпеки

Ці параметри дозволяють розмістити на ньому системи зв’язку із наземним оператором, прилад геопозиціонування та камеру з високою роздільною здатністю. Вказані БПЛА призначені для виконання спостережень у режимі реального часу за програмою чи в режимі дистанційного управління апаратом. Їх запуск здійснюється із стартової катапульти літакового типу або зі стартового майданчика розміром 10 х 50 м, а посадка – з парашутом чи на заданий стартовий майданчик. Передбачена можливість монтажу відео- та фотокамер оптичного чи інфрачервоного діапазонів.

Конструкторське бюро «Взлет» (м. Харків) виробляє БПЛА М-7 «Небесний патруль» (рис.2) та А-5 «Орлан», тривалість перебування яких у польоті становить від 5 до 6 год., вантажопідйомність – від 7 до 25 кг, швидкість польоту – від 123 до 192 км/год., а злітна маса – від 28 до 100 кг. БПЛА М-7 «Небесний патруль» призначений для картографії, відеоспостереження та аерофотозйомки, а А-5 «Орлан» – адаптований до умов високогір’я та великих просторів.

За умов виконання безпілотним літаючим засобом авіапатрулювання території лісового фонду оператор, який буде здійснювати переглядання зображень, що передаються з безпілотника в режимі реального часу, контролюватиме параметри польоту, а помітивши дим, переведе режим польоту БПЛА до ручного чи напівавтоматичного управління, та направить його до місця виявлення диму. Документування лісових пожеж буде виконуватись за допомогою фотоапарата або відеокамери (стоп-кадр). Загальний огляд лісових пожеж доцільно виконувати з висоти польоту безпілотника 600–800 м з нанесенням на карту меж пожежі, напрямку поширення вогню, місцезнаходження людей і техніки, правильності їх розстановки на крайці пожежі тощо. Контроль за роботою лісопожежних служб краще виконувати з висоти 200–400 м, з якої будуть добре проглядатись мінералізовані смуги, квартальні просіки, лісові дороги тощо. Для виявлення прихованих осередків горіння безпілотниками, необхідно застосовувати оптичний та інфрачервоний діапазони у вранішні та вечірні години, коли вплив сонячної радіації буде мінімальним.

Крім того, такі БПЛА можуть також виконувати лісопатологічний моніторинг, з використанням топо- та лісопожежних карт масштабу 1:100000 та встановленням на БПЛА відеокамер та фотоапаратів оптичного діапазону. За зміною кольору та розрідженості пологу лісу й іншими візуальними ознаками оператор може визначити ділянки лісу з пошкодженнями хвоє- та листогризучими шкідниками (чим сильніше об’їдені листки чи хвоя, тим краще через крону буде проглядатись колір стовбурів пошкодженого деревного виду рослин), вітровали, сніголами, буреломи, сухостої, захаращеність тощо.

Іншим варіантом є використання іноземних відносно недорогих квадрокоптерів, які оснащені камерами, GPS і акумуляторними батареями: DJI Inspire 1 або DJI Phantom 3 Professional.

На даний час лабораторія лісової пірології НУБіП України планує провести тестування використання БПЛА для патрулювання та виявлення пожеж у лісах ВП НУБіП України «Боярська лісова дослідна станція».

Петро ЯВОРОВСЬКИЙ,
Сергій ЗІБЦЕВ,
кафедра лісівництва НУБіП України,
Регіональний Східноєвропейський
центр моніторингу пожеж,
“Лісовий і мисливський журнал”

Джерело: https://ekoinform.com.ua