Беспилотная авиация МЧС России за год выполняет более 7,7 тыс. полетов – Новости – МЧС России

Беспилотная авиация МЧС России за год выполняет более 7,7 тыс. полетов - Новости - МЧС России Конструкторы

Зачем спасателям нужны дроны и что нужно учитывать разработчикам дронов — техника на

Рассказывает Евгений Гетц, генеральный директор Центра поисковых исследований ОАО “ИСС”.

В июле этого года стартовал всероссийский технологический конкурс «Одиссея» по разработке решений для поиска потерявшихся в лесу людей. За 3 месяца на конкурс подали заявки больше 40 команд, предлагающих совершенно разные подходы к поставленной задаче: алгоритмы распознавания образов, беспилотники и наземные роботы, радиомаяки, акустические и сейсмодатчики, рои поисковых дронов.

Причем предложение использовать рой дронов в представленных на конкурс заявках мы встречаем довольно часто. Решение хорошее, но оно должно соответствовать определенным требованиям. Я попробую подытожить в этой колонке, что хотят видеть в технологических решениях поисково-спасательные организации.

Надеюсь, нашу обратную связь можно «наложить» и на другие сферы деятельности, и тем самым помочь разработчикам и инженерам быстрее интегрировать свой продукт.

Что представляет из себя рой дронов и как им управлять

Рой дронов — сложная система, состоящая из множества элементов. В состав роя могут входить роботы, которые способны работать в разных средах: беспилотные воздушные суда, наземные роботы, подводные дроны. Например, если наземный робот с беспилотной авиационной системой на борту не может пройти из-за препятствия или ему необходимо оценить ситуацию сверху — увидеть картинку, чтобы построить свой маршрут — беспилотник снимет изображение с воздуха и передаст его на землю для обработки.

В подходе к созданию роя дронов есть ряд принципиальных моментов. Во-первых, очень важно правильно выстроить систему управления. Во-вторых, надо сделать так, чтобы роботы взаимно дополняли, а не перекрывали функционал друг друга (это всегда лишние затраченные ресурсы). И в-третьих, нужно стремиться к достижению синергетического эффекта — когда несколько объектов, не имея какого-то свойства поодиночке, объединяются вместе и это свойство приобретают. Простой пример — обычный лист бумаги и ручка. Только используя их вместе, мы получаем запись на бумаге, систему, которая способна хранить и передавать информацию.

Чтобы определить, как должна быть устроена система управления роем дронов, надо понимать, какую строить сеть.

Основа сети — это топология

Необходимо определиться, будут ли дроны взаимодействовать через общую шину или напрямую друг с другом. В зависимости от этого выстраивается архитектура системы, закладываются соответствующие протоколы.

Очевидно, что у каждого архитектурного решения сети есть ограничения. Полносвязная топология обладает большей автономностью, но при этом каждому звену, которое участвует в работе сети, надо нести на себе вычислительные ресурсы, так как нет сервера, к которому можно обратиться, и все вычисления выполняются на борту.

В случае использования звездообразной системы с единым координационным центром –информация наоборот загружается на сервер, откуда передается другим объектам в сети.

Но в этом случае возникает вопрос по автономности работы — чтобы обеспечивать устойчивую связь с сервером, нужны очень мощные передатчики.

Какие элементы выбрать для создания сети

Самый главный шаг — это выбор направления технических решений, то есть из каких элементов будет состоять сеть. Конечно, можно построить технологическое решение на каких-то дорогих устройствах, которые обладают выдающимися характеристиками, но надо понимать, что таким образом реальную проблему с поиском людей мы не решим.

Даже если у команды будет один беспилотник стоимостью в несколько миллионов рублей, его нельзя будет использовать повсеместно. Мы не можем сказать поисковикам: “Ребята, есть решение, купите беспилотник за 10 млн”.

Для многих команд использование стандартных элементов может быть удачным входом в конкурс, началом тестирования решения. Лучше начинать с недорогих доступных элементов — стандартных беспилотников, которые распространены на рынке и доступны для приобретения. Следует отметить, что у них тоже есть свои ограничения.

Например, дроны DJI Phantom, которые сегодня активно используются в поисково-спасательных операциях, имеют следующие ограничения:

  • Время работы. 20 минут автономной работы и дрон должен возвращаться на базу для замены аккумулятора

  • Погодные условия. Их нельзя использовать при сильных осадках, порывистом ветре и низких температурах

  • Радиус действия. В прямой видимости не больше километра-полутора, поэтому необходимо использовать дополнительные модули для увеличения уровня сигнала и за счет этого увеличивать радиус действия

Смотрите про коптеры:  Как запускать радиоуправляемый вертолет? - Hellhog - блог

В числе преимуществ – очень хорошее изображение и частично открытый программный код, а значит можно создавать своё программное обеспечение для работы с ним.

Важно понимать, что беспилотники — не панацея, а удобный инструмент получения информации о территории поиска в целом. Чтобы сделать снимки леса очень быстро, достаточно трех-четырех стандартных дронов.

Они разобьют участок на квадраты, облетят его роем, сфотографируют и принесут данные на сервер. А дальше с помощью нейросети и машинного обучения эти снимки можно обрабатывать для получения информации о местонахождении человека.

Наибольшего эффекта в поисковых работах можно добиться, если построить систему из дронов, работающих в разных средах. Например, три дрона с обычными камерами и один дрон с ИК-камерой. Это позволит заметно сэкономить ресурсы всей системы.

Может быть, для определения места нахождения пропавшего видеть самого человека даже не всегда обязательно. Можно подумать, как в этом направлении настроить искусственный интеллект — попробовать найти следы и по следу направить беспилотник. Сделать так, чтобы он не просто летал квадратами, а чтобы шел по следу по характерным признакам — такая “умная воздушная ищейка”.

Камеры с разрешением 4К, установленные на многих стандартных беспилотниках, позволяют получать очень качественные снимки. След в высокой траве точно будет видно сразу.

Смотрите про коптеры:  мост для игрушечных автомобилей на АлиЭкспресс — купить онлайн по выгодной цене

Беспилотные летательные аппараты на службе мчс россии

Профессиональные беспилотные летательные аппараты являются незаменимыми помощниками подразделений МЧС России в поисково-спасательных работах, выявлении очагов лесных пожаров, наблюдении за ледовой и паводковой обстановкой. От их успешного применения зачастую зависят жизни и здоровье людей. О том, как используются беспилотники в «чрезвычайном» ведомстве, рассказал начальник группы применения беспилотных авиационных систем Центра управления в кризисных ситуациях ГУ МЧС России по Магаданской области Зергента Озаев.

– Зергента Владимирович, ваша работа связана с применением беспилотных летательных аппаратов, расскажите о своей специальности.

– На данной должности работаю с 2021 года – занимался составлением отчётов, ведением документации, а в 2021 году прошёл обучение в Москве на базе Академии гражданской защиты МЧС России. По окончании обучения получил свидетельство о профессиональном обучении эксплуатации беспилотных авиационных систем. Эта специальность появилась в МЧС относительно недавно. С учетом развития современных технологий и расширения возможностей их использования, возникла необходимость в квалифицированных специалистах по применению роботизированных систем и, в первую очередь, беспилотных авиационных систем в интересах МЧС России для выполнения основных и специальных задач по предназначению, в том числе в зонах чрезвычайных ситуаций.

– Расскажите подробнее о беспилотных летательных аппаратах.

– Беспилотный летательный аппарат (БЛА) – это воздушное судно, которое управляется в полете автоматически по заданной программе оператором или дистанционно. На сегодняшний день на счету состоит семь единиц БЛА, из них шесть – «DJI Phanton 4 Pro » и один – «Inspire 1» с тепловизором. Все они вертолетного типа с четырьмя несущими винтами (квадрокоптеры).

В соответствии с концепцией развития до 2030 года должны поступить к нам современные российские беспилотники самолетного типа с большим радиусом действия. Так как Дальний Восток имеет большие территории, которые подвержены чрезвычайным ситуациям природного характера – пожары, паводки, то надеемся получить их уже в следующем году.

Задача этих аппаратов состоит в том, чтобы вести разведывательные работы в чрезвычайных ситуациях локального характера. Например, осенью, в районе п. Сокол дроны использовались для разведки территории во время природных пожаров, неоднократно применялись в поиске людей, осмотре опасных зон в паводковый период. Кроме этого, применяют беспилотную авиацию при авариях на химических и радиационно-опасных объектах, катастрофах транспортного характера, для обнаружения ледовых заторов. Полученная информация может способствовать оперативному реагированию, помогает оценить степень и масштабы ЧС. Также при помощи коптеров можно доставить в назначенное место малогабаритный груз: индивидуальное средство спасения, медицинскую аптечку или средство связи.

Смотрите про коптеры:  9 способов заработать с помощью беспилотника |

– Расскажите о технических характеристиках.

– Один квадрокоптер может исследовать территорию площадью 2,5 км. Максимальный полет в воздухе составляет 20 минут, способен развить скорость до 20 м/с, а это 70 км/ч на максимальной высоте 500 метров. Из-за сопок на нашей территории работа БЛА затрудняется: происходит потеря сигнала, отлетая на расстояние 1,5 м, он возвращается домой. Помимо этого, очень низкая температура и сильный ветер не позволяют использовать технику в зимний период. Беспилотники оснащены фото-видеокамерой и системой спутникового позиционирования. С помощью тепловизора можно отслеживать теплоконтрастные цели. Полученная информация передаётся в ЦУКС или в оперативный штаб в режиме реального времени для координации совместных действий и принятия решений по ликвидации ЧС.

– Сколько всего было совершено полётов?

– С начала этого года было совершено 30 вылетов, в прошлом году около 50-ти вылетов с общим летным временем 10 часов.

Стандартная операция по поиску пропавшего человека с использованием дрона

Разумеется, что основным ресурсом и силой поисковых отрядов являются волонтеры. Но именно людей не хватает, когда речь идет о поиске потерявшегося человека в труднопроходимой местности, в ночное время суток или в ситуации с неблагоприятными погодными условиями.

Традиционный метод поиска предполагает разделение добровольцев на группы по 2-5 человек. Каждая такая группа выстраивается в линию и тщательно обследует квадрат местности 500 на 500 метров. Люди должны идти достаточно плотно друг к другу, прочесывая кусты, лесопосадки, высокую траву и т.д. Пеший способ поиска требует до 6-8 часов времени только на обследование одного стандартного квадрата местности.

А теперь представим, насколько времязатратными могут стать поиски, ведь любое промедление опасно для жизни потерявшегося человека. Зимой ситуация еще больше усугубляется в связи с риском обморожения и счет уже идет на несколько часов. Тем не менее, даже летом условия поиска могут быть затруднены заболоченностью местности, наличием даже небольшой растительности и сложным рельефом.

Беспилотные летательные аппараты могут существенно ускорить процесс поиска, ведь на подготовку маршрута и облет дроном стандартного квадрата 500 х 500 м уйдет не более 40 минут, а на последующую передачу снимков и их анализ – порядка 30-40 минут. Получается, что в течение 1,5 часов дрон и специалисты, работающие с обработкой фотоматериала с камеры беспилотника, проделывают ту же самую работу.

Координаторы поиска и наиболее опытные специалисты отрядов опрашивают родственников потерявшегося человека с целью определения возможного маршрута поиска. Их задача – построить карту поиска для того, чтобы позже запустить беспилотники для “проработки” тех зон, которые им по силам.

Специалисты LizaAlert высоко оценивают и возможности программ, которые идут для обслуживания дронов DJI. В частности речь идет о программе DJI Ground Station Pro, благодаря которой можно выстроить маршрут поиска пропавшего человека менее чем за минуту.

Настройка и подготовка дрона к полету занимает не более 15 минут с того момента, как специалист-оператор дрона приезжает на место поиска. Как только дрон отрабатывает заданный квадрат местности и возникает необходимость смены его аккумулятора, он возвращается на место взлета, т.е. использует функцию Return To Home.

Благодаря сотрудничеству поисково-спасательного отряда с компанией “Вымпелком” поисковики LizaAlert получили возможность использовать искусственный интеллект для обработки фотографий с дронов DJI. Для этого применяется специально созданная программа обучения нейросети обрабатывать большой пласт фото за считанные секунды.

Нейросеть “отбрасывает” все те снимки, которые не кажутся ей “подозрительными”, выделяя те кадры, на которых есть вероятность обнаружения человека, частей тела человека или даже каких-то предметов одежды. Такие фотографии поступают на компьютеры специалистов беспилотной службы для ручной обработки.

Благодаря высокому разрешению фотографий, сделанных при помощи камер дронов DJI, поисковики могут в несколько раз приблизить участок вызвавший подозрение у нейросети, и понять, есть ли на фото что-то говорящее о возможном присутствии человека. При обнаружении человека на фото оперативно передается информация с точными координатами руководителям поиска для быстрой отправки в точку обнаружения пропавшего человека группы эвакуации.

Оцените статью
Добавить комментарий

Adblock
detector