Беспилотники могут посчитать деревья, определить границы территории и отследить климатические изменения. Они начали все чаще снабжать информацией о внешнем виде нашей планеты совсем разных людей, например, экологов, картографов и программистов. «Хайтек» объясняет, как дроны собирают о Земле больше данных, чем люди.
Сделать карту местности без помощи человека, посчитать сайгаков, а потом нырнуть в воду и не заблудиться, даже если она мутная — все это могут разные беспилотники. Их специально программируют и тестируют под определенные задачи, с которыми человек не может справиться.
Беспилотники отслеживают популяцию редких животных
Сегодня беспилотники применяют, чтобы мониторить популяцию дальневосточных аистов, которые живут в Болоньском заповеднике и в Аистином заказнике: оба расположены в Хабаровском крае. Еще дроны применяют для подсчета сайгаков в заказнике «Степной» в Астраханской области, а также, чтобы узнать численность моржей на Чукотке.
Последние несколько лет в России беспилотники начинают использовать, чтобы отслеживать популяцию редких видов. С помощью дронов удобнее наблюдать за животными, так как этот способ дешевле спутников, а еще он не создает столько шума по сравнению с вертолетами. В случае с последним способом мониторинга, звери могут просто разбежаться от страха и нарушить все планы.
Но есть у беспилотников и минус — недостаточная емкость аккумулятора. Чтобы коптер не разрядился на лету, сотрудники заповедников создают, например, специальные сети зарядных комплексов или специально улучшают компоненты и алгоритмы управления устройством.
Создать карту по информации от дрона
Дроны помогают геодезистам проводить наземные исследования. Например, ранее, чтобы создать карту местности, нужно было использовать, тахеометры (инструменты для измерения расстояний), GPS-аппараты и наземные лазерные сканеры, с помощью которых можно получить информацию о пространстве в высоком разрешении.
Теперь появились коптеры, которые можно оснастить цифровыми высокоточными камерами, а также модулями геопозионирования и аппаратным ПО, чтобы повысить качество полученного результата.
Дроны используют, чтобы создавать цифровые 3D-модели местности, фотосхемы и ортофотопланы с помощью аэрофотосъемки. Последнее — это цифровое трансформированное изображение местности, созданное по перекрывающимся исходным фотоснимкам. Также для создания карт используют фотограмметрию — это когда соединяют и вместе обрабатывают несколько снимков, которые сделаны в одной и той же точке. В результате получается карта.
Также на волне активной работы с дронами начали появляться разные проекты, которые могут автономно создать карту местности и самостоятельно ее обработать. Один из них — Maps Made Easy. Это ПО, которое соединяет разные снимки в общую карту. Созданная на базе облачных технологий система корректирует фотографии так, чтобы они казались сделанными с одного и того же угла. Также можно точно указать GPS-координаты, чтобы сделать карту с пространственной привязкой.
Что сообщают беспилотники о сезонных и климатических изменениях
Помимо наблюдений за отдельными параметрами, беспилотники могут дать нам общую картину об изменениях территории. Например, так собирали информацию сотрудники Брукхейвенской национальной лаборатории: они сделали трехмерную визуализацию рельефа поверхности и структуры растительного покрова Арктики с помощью дронов.
Авторы отвечают, что для этих же целей обычно используют спутники, но их изображения имеют низкое разрешение, поэтому таким способом не получится создать мелкомасштабные модели.
Эта проблема в частности коснулась исследователей Арктики, так как на этой территории смешанная растительность. Поэтому ученые решили попробовать беспилотный летательный аппарат (БПЛА), чтобы составить информацию об изменениях на этой территории.
Авторам работы удалось создать трехмерную визуализацию Арктики. Они подчеркнули, что с беспилотниками гораздо легче работать в удаленных районах, чем с другими бортовыми системами. Также эти устройства могут аккумулировать информацию по запросу в различных условиях.
Сделать все то же самое, только под водой
Чтобы обеспечить удаленный мониторинг даже под водой, ученые решили создать подводных дронов. У таких устройств совсем другие сложности и проблемы. Первая, — радиосигналы не проходят далеко в толщу воды, а также сложно создать подводную систему управления и поддержания плавучести.
Поэтому эксперты начали делать у своих моделей либо полностью автономное управление, либо специальный таймер, который после определенного времени автоматически возвращает дрон на поверхность.
Например, в этой работе продвинулась компания Elwave — она изучила то, с помощью каких органов чувств рыбы передвигаются под водой, речь идет об электрическом обонянии — это способ восприятия, используемый тропическими рыбами, живущими в илистых и сильно загрязненных частицами водах, где обычные органы чувств неэффективны.
На основе этой информации сотрудники решили создать специальные системы для подводных дронов, которые позволят им работать в мутной воде. Система может обнаруживать и локализовывать объекты на 360° и в реальном времени для подводных и промышленных роботов. Она работает как на дистанционно управляемых (ROV, ROTV), так и автономных дронах.
Дроны — это удобная альтернатива для работы на высоте или на глубине. Эти системы стали настолько универсальны, что их начинают использовать не только на Земле, но и в космосе. Теперь ученые могут узнать всю информацию удаленно, не подвергая никого опасности. Сегодня уже идет подготовка к следующим космическим миссиям с БПЛА в главной роли.
Читать далее:
НАСА опубликовало снимки с Марса. Пользователи сравнили одно место с кладбищем
Жизнь на Меркурии, поближе к Солнцу: очень плохая или гениальная идея
Невозможно представить: какие объекты во Вселенной самые большие и где они находятся