III skyrius. Jutiklių naudojimas dronuose
Dronų naudojimas versle
Dronai tai mažos nepilotuojamos oro transporto priemonės (Nepilotuojami orlaiviai), kurios valdomos nuotoliniu būdu arba automatiškai (Chyla, 2017). Dronų istorija prasidėjo XIX a. viduryje, kai 1849 m. Rugpjūčio 22 d. Austrijos kariuomenė prieš itališkus vaškus naudojo bepiločius balionus, užpildytus sprogmenimis (Consortiq, 2020). Nuo tada nepilotuojamų sistemų kūrimas pirmiausia buvo susijęs su gynybos pramone, tačiau maždaug per pastaruosius keliolika metų jie buvo pritaikyti komercinėje srityje, ypač verslo paslaugų sektoriuose (Dronethusiast, 2019). Populiariausi:
- pramoginė fotografija ir filmavimas,
- žemės ūkio paskirties žemės, pastatų ir statinių patikrinimai,
- erdvinės informacijos sistemos kartografavimas ir sukūrimas,
- aplinkos stebėsena, įskaitant oro kokybės stebėjimą,
- turto ir asmenų apsauga, įskaitant visuomenės saugumą.
Žinoma, minėtos programos neišnaudoja visų galimybių, su kuriomis susiduria dronų rinka. Kaip parodė pavyzdžiai, praktinis bepiločių orlaivių naudojimas priklauso nuo aplinkybių, pvz., COVID-19 pandemijos metu dronai naudojami stebėti, kaip laikomasi socialinio atstumo principų, gabenti maistą esantiems karantine ar sergantiems žmonėms arba dezinfekuoti viešąsias erdves (žr. vaizdo įrašą).: https://youtu.be/l06hhkg6xzc).
Šaltinis: Pixabay
Drono konstrukcija
Nors ši technologija vis dar siūlo naujus sprendimus, drono konstrukcijoje yra keletas pagrindinių elementų, be kurių jis neatliktų savo pagrindinių funkcijų. Pav. 20 pateikta bendra drono struktūros schema.
Pav. 20. Pagrindiniai drono konstrukcijos elementai
Šaltinis: parengta remiantis (Amza et al., 2018)
Šaltinis: Pixabay
Jutiklių naudojimas dronuose
Dronų naudojimo galimybė priklauso nuo jų „stabilumo“. Norėdami užtikrinti stabilumą, kiekvienas dronas turi atitinkamą jutiklių sistemą, leidžiančią dronui savarankiškai išbandyti savo padėtį. Tai atliekama naudojant IMU jutiklį (inercinio matavimo vienetą), kuris dronui suteikia informacijos apie jo vietą ir judėjimo parametrus, t. y. jis gali būti žmogaus labirinto atitikmuo. IMU naudoja informaciją iš trijų ant drono sumontuotų jutiklių (Botland, 2021).
Be šių jutiklių, dronuose paprastai įrengiamos įvairios matavimo sistemos, kurių dydis priklauso nuo taikinio. Pav. 21 rodo dronuose sumontuotų jutiklių padalijimą.
Pav. 21. Dronuose sumontuoti jutikliai
Šaltinis: (Berner & Chojnacki, 2017)
Dronuose įrengtos infraraudonųjų spindulių kameros veikia panašiai kaip stacionarios termovizorinės kameros, tačiau suteikia daugiau galimybių: jas galima naudoti gana dideliems paviršiams stebėti, kuriuose būtų sunku panaudoti stacionarų stebėjimą ar perkelti kamerą rankiniu būdu. Dronas yra kameros transporteris, iš kurio vaizdas siunčiamas į kompiuterį. Jie daugiausia naudojami (Europro, 2021):
- saulės elektrinių apžiūrai,
- pastato izoliacijos kontrolei,
- nuotėkių iš šilumos tinklų nustatymui,
- bandant aukštos įtampos linijas,
- sienos apsaugai,
- gelbėjimo ir paieškos misijoms,
- miško plotuose gyvenančių gyvūnų kontrolei.
„LiDAR“ sistema yra nuotolinio aptikimo technologija, kuri naudoja didelės spartos lazerio impulsus žemės paviršiui atvaizduoti (LIDAR, 2021). Ši sistema leidžia sukurti skaitmeninį paviršių arba tiriamos srities modelį didele raiška. Naudojant ultravioletinę infraraudonųjų spindulių šviesą objektams vaizduoti, nereikia, kad objektai būtų apšviesti išorine šviesa. Tai leidžia sistemą plačiai naudoti sunkiai pasiekiamose vietose (pvz., kasyklose ar miškuose). LiDAR sistema taip pat gali būti naudojama (Flyandwatch, 2021):
- tiesiant kelius, geležinkelių trasas, vamzdynus,
- aukštos įtampos linijų registravimui ir susidūrimų su medžių lajomis nustatymui,
- potvynių žemėlapių kūrimui,
- kuriant 3D modelius, skirtus įvairiems objektams paskirstyti miestuose arba stebėti reiškinių intensyvumą,
- žemės masės matavimams atlikti (pvz., kalnai, sąvartynai),
- atliekant hidrografinius matavimus iki 70 m gylio,
- archeologinių objektų liekanų aptikimui.
Daugiau apie LiDAR sistemos naudojimą galite pamatyti vaizdo įrašuose:
Jutiklių naudojimas dronuose priklauso nuo norimo pasiekti tikslo. Tobulėjant dronų technologijai gali atsirasti vis naujų programų, kurios šiuo metu yra bandymų etape.
Nuosavas projektas:
Jutiklių infrastruktūros diegimo plano parengimas Jūsų pačių startuolyje.