Kapitola III. Využitie snímačov/senzorovej techniky v dronoch
Využitie dronov v podnikaní
Drony sú malé bezpilotné lietadlá (Unmanned Aerial Vehicles), ktoré sú pilotované na diaľku alebo automaticky (Chyla, 2017). História dronov siaha do polovice 19. storočia, keď 22. augusta 1849 rakúska armáda použila bezpilotné balóny naplnené výbušninami pri obliehaní Benátok (Consortiq, 2020). Odvtedy bol vývoj bezpilotných systémov spojený predovšetkým s obranným priemyslom, ale v posledných desiatkach rokov našli uplatnenie aj v komerčnej sfére, najmä v oblasti obchodných služieb (Dronethusiast, 2019). Medzi najobľúbenejšie možno uviesť:
- zábavnú fotografiu a filmovanie,
- kontroly poľnohospodárskej pôdy, budov a stavieb,
- mapovanie a vytváranie priestorového informačného systému,
- monitorovanie životného prostredia vrátane monitorovania kvality ovzdušia,
- ochranu majetku a osôb vrátane ochrany verejnej bezpečnosti.
Uvedené aplikácie samozrejme nevyčerpávajú celú škálu možností, ktoré pred trhom s dronmi stoja. Ako ukázali príklady, praktické využitie dronov záleží na okolnostiach, napríklad počas pandémie COVID-19 sa drony využívajú na monitorovanie dodržiavania zásad bezpečnej vzdialenosti medzi ľuďmi, prepravu potravín osobám v karanténe alebo chorým, prípadne aj na dezinfekciu verejných priestranstiev (pozri video: https://youtu.be/l06hhkg6xzc).
Zdroj: Pixabay
Konštrukcia dronu
Hoci technológia stále prináša nové riešenia, v konštrukcii dronu je niekoľko základných prvkov, bez ktorých nebude plniť svoje základné funkcie. Na Obrázku 20 je znázornená všeobecná schéma konštrukcie dronu.
Obrázok 20. Základné prvky konštrukcie dronu
Zdroj: Vlastné spracovanie na základe (Amza et al., 2018)
Zdroj: Pixabay
Využitie snímačov/senzorov v dronoch
Možnosť používania dronov závisí od ich “stability”. Na jej zabezpečenie má každý dron vhodný systém snímačov, ktoré umožňujú dronu samočinne overovať svoju polohu. To sa vykonáva pomocou snímača IMU (inerciálna meracia jednotka). Táto umožňuje dronu získať informácie o svojej polohe a parametroch pohybu, t. j. môže byť určitým ekvivalentom ľudského labyrintu. IMU využíva informácie z troch snímačov, ktoré sú na drone namontované (Botland, 2021).
Okrem týchto senzorov sa do dronov bežne inštalujú rôzne iné meracie systémy, ktorých veľkosť súvisí s účelom ich využitia. Na Obrázku 21 je znázornené rozdelenie snímačov, ktoré sa do dronov inštalujú.
Obrázok 21. Snímače inštalované v dronoch
Zdroj: (Berner & Chojnacki, 2017)
Infračervené kamery inštalované v bezpilotných lietadlách pracujú podobne ako stacionárne termokamery, ponúkajú však viacero možností: dajú sa použiť na pomerne veľkých plochách, kde by bolo ťažké zabezpečiť stacionárne monitorovanie alebo ručne premiestňovať kameru. Dron je tak transportérom kamery, z ktorej sa obraz posiela do počítača. Používajú sa najmä v (Europro, 2021) na:
- kontrolu solárnych polí/fariem,
- kontrolu izolácie budov,
- lokalizáciu únikov z vykurovacích sietí,
- testovanie vedení vysokého napätia,
- ochranu hraníc,
- záchranné a pátracie misie,
- monitorovanie zvierat žijúcich v lesných oblastiach.
Systém LiDAR je technológia diaľkového prieskumu Zeme, ktorá využíva vysokorýchlostné laserové impulzy na mapovanie zemského povrchu (LIDAR, 2021). Tento systém umožňuje vytvoriť digitálny povrch alebo model skúmanej oblasti vo vysokom rozlíšení. Tým, že sa na snímanie objektov používa ultrafialové svetlo blízke infračervenému, nie je potrebné, aby boli objekty osvetlené vonkajším svetlom. To umožňuje široké využitie systému na ťažko prístupných miestach (napr. v baniach alebo lesoch). Systém LiDAR možno použiť aj napr. na (Flyandwatch, 2021):
- navrhovanie cestných a železničných trás a potrubí,
- zaznamenávanie vysokonapäťových vedení a zisťovanie kolízií s korunami stromov,
- tvorbu povodňových máp,
- vytváranie 3D modelov rozmiestnenia rôznych objektov v mestách alebo na monitorovanie intenzity javov,
- meranie zemskej hmoty (napr. háld, skládok),
- vykonávanie hydrografických meraní do hĺbky 70 m,
- zisťovanie pozostatkov archeologických objektov.
Viac o používaní systému LiDAR sa môžete dozvedieť vo videách:
Použitie senzorov v bezpilotných lietadlách záleží na cieli, ktorý sa má pomocou lietajúceho zariadenia dosiahnuť. Vývoj technológie dronov môže priniesť nové a nové aplikácie, ktoré sú v súčasnosti vo fáze testovania.
Vlastný projekt:
Príprava plánu realizácie infraštruktúry snímačov pre vlastný startup.