Навигационно-пилотажная система беспилотного летательного аппарата для мониторинга лесных пожаров
DOI:
https://doi.org/10.37482/0536-1036-2020-6-194-203Ключевые слова:
лесное хозяйство, лесопожарный мониторинг, беспилотный летательный аппарат, навигационно-пилотажная системаАннотация
Лесные пожары являются распространенным стихийным бедствием во всем мире. Большое количество пожаров ежегодно возникает в лесных экосистемах Европейского Севера России по естественным причинам и по вине человека. Одной из актуальных проблем лесного хозяйства в настоящее время является организация эффективной борьбы с лесными пожарами. При этом важны как быстрое обнаружение очага возгорания, так и мониторинг развития пожара, координация действий персонала наземных служб лесной охраны и сотрудников служб Министерства по чрезвычайным ситуациям. Для этих целей все большее применение находят беспилотные летательные аппараты (БПЛА). Для лесохозяйственной практики, в особенности для целей лесопожарного мониторинга, наиболее практичными являются БПЛА вертолетного типа, не требующие специальной подготовки персонала. Такие аппараты могут действовать в режимах «пожарной вышки» и мониторинга кромки пожара с возможностью сброса информационных радиовымпелов. Применение БПЛА – эффективное средство наблюдения за пожарной ситуацией в дополнение к существующим методам и технологиям, особенно в случаях невозможности использования космических снимков высокого разрешения для решения оперативных задач. Для эффективной работы БПЛА в зоне действующих лесных пожаров и сильного задымления необходимы навигационно-пилотажные системы, позволяющие выполнять безопасные полеты за пределами действия пульта наземного управления от местонахождения пилотаоператора. Целью данной работы является ознакомление с разработкой навигационно-пилотажной системы, которую можно применять на БПЛА в зоне действия наземных пунктов радиоуправления. Использование таких систем позволит вести автоматическое наблюдение за пожарной обстановкой на значительной площади в режиме реального времени, что представляется особенно важным при организации охраны и тушения лесных пожаров на больших пространствах особо охраняемых природных территорий, где приоритетной задачей является сохранение биологического разнообразия природных экосистем и уникальных ландшафтов. Данная статья может представлять интерес для специалистов лесного хозяйства, пожарной охраны и Министерство по чрезвычайным ситуациям, разработчиков БПЛА и оборудования, а также студентов технических специальностей.
Для цитирования: Скуднева О.В., Коптев С.В., Иванцов С.В. Навигационнопилотажная система беспилотного летательного аппарата для мониторинга лесных пожаров // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 6. С. 194–203. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-6-194-203
Скачивания
Библиографические ссылки
Алексеенко Н.А. Методические вопросы картографического обеспечения деятельности особо охраняемых природных территорий России // Вестн. Моск. гос. унта. Сер. 5: География. 2014. № 1. С. 52–57. [Alexeenko N.A. Specific Methodological Features of Cartographic Support of the Activities of Nature Protection Areas in Russia. Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya 5, Geografiya, 2014, no. 1, pp. 52–57].
Бобринский А.Н., Воронов М.А., Коршунов Н.А. и др. Правоприменение и управление в сфере использования, охраны, защиты и воспроизводства лесов / под общ. ред. А.П. Петрова. М.: Всемир. банк, 2017. 274 с. [Bobrinskiy A.N., Voronov M.A., Korshchnov N.A. et al. Law enforcement and Management in Use, Protection and Reproduction of Forests. Ed. by A.P. Petrov. Moscow, Vsemirnyy bank Publ., 2017. 274 p.].
Евдокименко М.Д. География и причины пожаров в Байкальских лесах // Изв. вузов. Лесн. журн. 2013. № 4. С. 30–39. [Evdokimenko M.D. Forest Fire Causes and Distribution in the Baikal Region. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2013, no. 4, pp. 30–39]. URL: http://lesnoizhurnal.ru/upload/iblock/eb9/lkh4.pdf
Коптев С.В., Скуднева О.В. О возможностях применения беспилотных летательных аппаратов в лесохозяйственной практике // Изв. вузов. Лесн. журн. 2018. № 1. С. 130–135. [Koptev S.V., Skudneva O.V. On the Applicability of UAV in Forestry Practice. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2018, no. 1, pp. 130–135]. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2018.1.130, URL: http://lesnoizhurnal.ru/upload/iblock/0b3/130138.pdf
Микова Е.Ю. Построение наглядных изображений лесовозных автомобильных дорог с помощью информационных технологий: по материалам беспилотных летательных аппаратов: автореф. дис. ... канд. техн. наук. Архангельск, 2018. 16 с. [Mikova E.Yu. Construction of Visual Images of Logging Roads Using Information Technologies (Adapted from Unmanned Aerial Vehicles): Cand. Eng. Sci. Diss. Abs. Arkhangelsk, 2018. 16 p.].
Моисеев В.С. Основы теории эффективного применения беспилотных летательных аппаратов: моногр. Казань: Школа, 2015. 444 с. [Moiseev V.S. Fundamentals of the Theory of Unmanned Aerial Vehicles Effective Use: Monograph. Kazan, Shkola Publ., 2015. 444 p.].
Окорокова Н.С., Пушкин К.В., Севчук С.Д., Фармаковская А.А. Разработка схем базовых модулей типоразмерных рядов энергоустановок на основе воздушноалюмохимических источников тока // Тр. МАИ. 2014. № 78. [Okorokova N.S., Pushkin K.V., Sevchuk S.D., Farmakovskaya A.A. The Development of the Basic Module Schemes for the Dimension-Type Series of Power Plants Based on the Air-Aluminum Chemical Current Sources. Trudy MAI, 2014, iss. 78].
Патент 2685572 Российская Федерация. Пилотажно-навигационная система транспортного летательного аппарата: № 2017102180/19: заявл. 24.01.2017; опубл. 22.04.2019 / В.И. Мелехов, О.В. Скуднева, С.М. Габбасов, В.И. Манохин, В.В. Корнейчук, В.К. Вороницын, Т.В. Тюрикова, Е.В. Сазанова. [Melehov V.I., Skudneva O.V., Gabbasov S.M., Manokhin V.I., Kornejchuk V.V., Voronitsyn V.K. et al. Aircraft Navigation and Pilotage System. Patent RF no. RU 2685572 C2, 2019].
Разработка научно-методических подходов и технологии использования беспилотных летательных аппаратов в лесном хозяйстве: отчет о науч.-иссл. работе. Пушкино, 2010. 106 с. [Development of Scientific and Methodological Approaches and Technologies for the Use of Unmanned Aerial Vehicles in Forestry. Pushkino, 2010. 106 p.].
Сечин А.Ю., Дракин М.А., Киселева А.С. Беспилотный летательный аппарат: применение в целях аэрофотосъемки для картографирования (ч. 2). 2011. Режим доступа: https://racurs.ru/press-center/articles/bespilotnye-letatelnye-apparaty/UAV-formapping-2/ (дата обращения: 15.04.19). [Sechin A.Yu., Drakin M.A., Kiseleva A.S. Unmanned Aerial Vehicle: Application for Mapping by Aerial Photography (part 2). 2011].
Скуднева О.В. Беспилотные летательные аппараты в системе лесного хозяйства России // Изв. вузов. Лесн. журн. 2014. № 6. С.150–154. [Skudneva O.V. Unmanned Airborne Vehicles in the Forestry Sector of Russia. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2014, no. 6, pp. 150–154]. URL: http://lesnoizhurnal.ru/upload/iblock/565/1-_- bespilotnye-letatelnye-apparaty-v-sisteme-lesnogo-khozyaystva-rossii.pdf
Getzin S., Nuske R.S., Wiegand K. Using Unmanned Aerial Vehicles (UAV) to Quantify Spatial Gap Patterns in Forests. Remote Sensing, 2014, vol. 6, iss. 8, pp. 6988–7004. DOI: 10.3390/rs6086988
Markiewicz A., Nash L. Small Unmanned Aircraft and the U.S. Forest Service: Benefits, Costs, and Recommendations for Using Small Unmanned Aircraft in Forest Service Operations. Final Report. Cambridge, MA, Volpe, 2016. 30 p.
Merino L., Caballero F., Martínez-de-Dios J.R., Maza I., Ollero A. An Unmanned Aircraft System for Automatic Forest Fire Monitoring and Measurement. Journal of Intelligent & Robotic Systems, 2012, vol. 65, pp. 533–548. DOI: 10.1007/s10846-011-9560-x
Ohmann J.L., Gregory M.J., Roberts H.M. Scale Considerations for Integrating Forest Inventory Plot Data and Satellite Image Data for Regional Forest Mapping. Remote Sensing of Environment, 2014, vol. 151, pp. 3–15. DOI: 10.1016/j.rse.2013.08.048
Tewkesbury A.P., Comber A.J., Tate N.J., Lamb A., Fisher P.F. A Critical Synthesis of Remotely Sensed Optical Image Change Detection Techniques. Remote Sensing of Environment, 2015, vol. 160, pp. 1–14. DOI: 10.1016/j.rse.2015.01.006
Zhang L., Wang B., Peng W., Li C., Lu Z., Guo Y. Forest Fire Detection Solution Based on UAV Aerial Data. International Journal of Smart Home, 2015, vol. 9, no. 8, pp. 239–250. DOI: 10.14257/ijsh.2015.9.8.25
