Bezpilotní letouny dlouhodobě „ovládají“průzkum a nyní se v této oblasti aktivně používají. Přesto až na vzácné výjimky mluvíme o pozorování terénu pomocí optoelektronických prostředků. Současně je navržen nový vývoj v oblasti bezpilotních letadel, jehož smyslem je řešení nových speciálních úkolů. Před několika dny bylo oznámeno vytvoření prvního UAV na světě schopného detekovat výbušniny. Toto zařízení dostalo název LDS SpectroDrone.
Existence slibného projektu zahrnujícího implementaci nových speciálních úkolů byla oznámena 15. listopadu. Izraelská společnost Laser Detect Systems (LDS) zveřejnila oficiální tiskovou zprávu o svém novém vývoji. V předvečer HLS & Cyber Expo, které se konalo 15. a 16. listopadu v Tel Avivu, se developerská společnost rozhodla zveřejnit informace o některých prvcích své expozice. Tématem jednoho z příspěvků byl projekt s názvem SpectroDrone. Účelem tohoto vývoje je provést kontrolu nad určitými objekty hledáním výbušnin a potenciálně nebezpečných předmětů.
Celkový pohled na UAV se systémem SpectroDrone. Rám z reklamy
Uvádí se, že produkt SpectroDrone je první UAV na světě, který dokáže najít výbušná zařízení a výbušniny, včetně těch, která se nacházejí za překážkami. Současně může dron pracovat v určité vzdálenosti od operátora a také má schopnost nepřiblížit se během provozu na malou vzdálenost k kontrolovanému objektu. Získané charakteristiky a schopnosti jsou výsledkem spojení dvou vývojových trendů, konkrétně platformy kvadrokoptéry a moderního laserového detektoru pracujícího na spektrometrickém principu.
Jako základ pro UAV se spektrometrem LDS bylo vybráno zařízení Optimus, vyvinuté izraelskou společností Airobotics. Jedná se o relativně lehký stroj se čtyřmi vrtulemi, se sadou požadovaného vybavení pro ovládání a řešení různých úkolů. Takový dron má navíc nosnost dostatečnou pro přepravu spektrometru. Po několika drobných úpravách se produkt Airobotics Optimus stal hostitelem systému SpectroDrone. V této konfiguraci byl nový izraelský design předveden na nedávné výstavě.
Pokud jde o hlavní konstrukční vlastnosti UAV, Optimus se jen málo liší od ostatních moderních technologií ve své třídě. Hlavní konstrukcí zařízení je složité tělo vyrobené z plastu. Součástí plastových jednotek je velký aerodynamický trup charakteristického tvaru, ke kterému jsou připevněny čtyři paprsky s motory. Projekt počítá s využitím čtyř elektromotorů s vlastními vrtulemi. Přímo pod motory na nosnících zařízení jsou namontovány regály používané jako podvozek. V případě nouzového přistání je zařízení vybaveno padákem.
Celkový pohled na dron při řešení zadaných úkolů. Obrázek Laser Detect Systems / Laser-detect.com
Airobotics Optimus má nejautomatičtější řídicí systém schopný provádět různé operace nezávisle a bez účasti operátora. Po obdržení akčního programu může dron nezávisle vzlétnout, jít do dané oblasti nebo začít hlídkovat po určené trase. Automatizace také zlepšuje možnosti zařízení během nepřetržitého provozu. Zařízení používá satelitní navigaci k určení vlastní polohy. Přesnost určení souřadnic podle vývojáře dosahuje 1 cm.
Pro přepravu a údržbu UAV nabízí výrobce speciální kontejner. Uvnitř tohoto produktu je umístěna kompletní sada zařízení potřebných k ovládání dronu. Samotné zařízení v přepravní poloze je umístěno ve speciální štěrbině v horní části nádoby a je uzavřeno posuvným víkem. Když je nutné vzlétnout, střešní prvky se rozcházejí do stran a uvolňují prostor pro zvedání.
V původní verzi izraelský dron nese pouze opticko-elektronické vybavení, které umožňuje pilotáž a sledování terénu. Projekt LDS navrhl použití nového účelového užitečného zatížení. S jeho pomocí bude provozovatel komplexu schopen najít potenciálně nebezpečné předměty a určit míru rizika, přičemž odhalí přítomnost výbušnin. Je třeba poznamenat, že užitečné zatížení pro UAV Airobotics Optimus je vyrobeno ve formě vyměnitelných modulů. Výměna modulu a v důsledku toho změna taktické role aparatury zabere minimum času.
Kontejner pro přepravu zařízení. Foto Airobotics / Airobotics.co.il
Produkt SpectroDrone je blok se sadou různých zařízení používaných při hledání stop určitých chemikálií. Toto zařízení obsahuje několik optoelektronických zařízení vybavených vlastními laserovými zářiči. Ty generují záření s různými vlnovými délkami. Detektor také obsahuje laserový dálkoměr a videokameru s vysokým rozlišením. Pro zpracování signálů z různých komponent je detektor vybaven řídicím systémem, který pracuje podle speciálních algoritmů. Vedení společnosti LDS při vytváření takového zařízení potvrzují patenty.
Během provozu dronu vybaveného detekčním systémem musí prvky produktu SpectroDrone automaticky sledovat. Několik laserů v různých rozsazích vyzařuje světlo namířené na kontrolovaný objekt. Optika dále shromažďuje odražené záření a zpracovává jej podle speciálního algoritmu. Přítomnost určitých vlastností odraženého světla naznačuje přítomnost určitých látek ve vzduchu. Deklarována je možnost detekce látek v pevném, práškovém nebo aerosolovém stavu.
Navrhovaný princip fungování umožňuje použití systému SpectroDrone v různých oblastech, ale vývojář jej upravil pro použití při hledání výbušnin. Algoritmy zpracování signálu byly navrženy s ohledem na vlastnosti takových spojení. Argumentuje se tím, že systém zpracování signálu umožňuje snížit dolní práh koncentrace detekovatelné látky na minimální hodnoty. Bylo také hlášeno snížení počtu falešně pozitivních a falešně negativních výsledků. Podle tiskové zprávy výrobce má nový detektor výkon srovnatelný s laboratorními vzorky.
Umístění optických zařízení. Rám z reklamy
Navrhovaná metoda pro aplikaci pokročilé technologie je poměrně jednoduchá. Platformový dron by měl na příkaz operátora nebo pod kontrolou automatizace zamířit do cílové oblasti. V případě Optimus UAV dosahuje dosah 3 km. Po dosažení požadované polohy je cílové zařízení připojeno k práci. Nezávisle studuje stav atmosférického vzduchu v blízkosti zkoumaného objektu a zjišťuje přítomnost výbušnin nebo jiných nebezpečných sloučenin. Informace o klimatizaci v blízkosti cíle jsou přenášeny v reálném čase na konzolu operátora. Po obdržení přesných údajů o přítomnosti nebo nepřítomnosti výbušnin může provozovatel komplexu předat všechny potřebné informace žencům, kteří musí pracovat s nebezpečným předmětem. V současné době je rozsah průzkumu objektů omezen pouze na několik metrů, což je spojeno se zvláštnostmi provozu laserového zařízení.
V navrhované podobě lze bezpilotní letadlo Optimus se spektrometrem SpectroDrone použít v různých oblastech. Především je tato technika zajímavá pro ozbrojené síly a speciální služby, které potřebují prostředky k hledání výbušných zařízení jednoho nebo druhého typu. V tomto případě lze drony využít k hledání improvizovaných výbušných zařízení po cestě konvojů nebo k ochraně různých předmětů před možnými útoky výbušninami. UAV se speciálním vybavením teoreticky umožní včas najít hrozbu a přijmout nezbytná opatření.
Kompaktní spektrometr nesený dronem lze současně použít i v jiných oblastech. Schopnost vyhledávat určité látky ve vzduchu může být užitečná v mnoha dalších oblastech. Výrobní proces v některých průmyslových odvětvích je spojen s rizikem látek ve vzduchu, které jsou nebezpečné pro lidi a zařízení. Lehké detektory mohou také najít použití jako prostředek varování před nebezpečím. Zejména může být taková technika zajímavá pro těžební podniky, které potřebují systémy pro detekci nebezpečných plynů.
Ukázka provozu systému. Rám z reklamy
Systém SpectroDrone má také určitý potenciál pro použití při odstraňování následků katastrof. Schopnost monitorovat situaci pomocí sady optických přístrojů a provádět spektrometrii může výrazně zlepšit situační povědomí specialistů.
Ve své současné podobě je spektrometrické zařízení typu SpectroDrone kompaktní jednotkou určenou pro instalaci na jeden ze stávajících bezpilotních letadel. V budoucnu se může seznam dopravců pro takové zařízení zvětšit. Díky své malé velikosti a hmotnosti lze nový typ systému instalovat na jiné typy UAV s různými charakteristikami. Developerská společnost navíc zmiňuje možnost adaptace komplexu pro použití na pozemních platformách.
Lehký blok systému SpectroDrone bude po určitých změnách možné instalovat na pozemní dálkově ovládané robotické systémy. Nosičem detektoru mohou být také vozidla stávajících modelů. Vzhledem k použití jiného typu nosiče se může změnit rozsah použití zařízení. Výrobní společnost tak v budoucnu bude moci nabídnout zákazníkům poměrně širokou škálu úprav nového systému, přizpůsobených k řešení různých problémů.
Produkt SpectroDrone bez médií. Rám z reklamy
Je zřejmé, že navrhovaný projekt není bez nevýhod. Za jeden z hlavních lze považovat omezení vzdálenosti od zkoumaného objektu. Také potřebujete přímý výhled bez větších interferencí. Potřeba přiblížit se na vzdálenost několika metrů neumožňuje skrytou práci, a to může interferovat s řešením některých vojenských úkolů. Efektivní práce může být navíc obtížná kvůli povaze krajiny a umístění podezřelého objektu.
O nejnovější vývoj izraelského průmyslu je velký zájem. Poprvé ve světové praxi bylo možné vybavit bezpilotní letadlo nejen optoelektronickými pozorovacími systémy, ale také specializovaným zařízením schopným vyhledávat určité látky. Deklarované vlastnosti a schopnosti, jakož i absence přímých analogů, umožňují společnostem Airobotics a LDS počítat s určitým zájmem potenciálních zákazníků a čekat na podpis smluv na dodávku sériového vybavení. Další pobídkou pro vznik objednávek pro systémy SpectroDrone může být modulární architektura, která umožňuje použití speciálního vybavení spolu s různými nosnými platformami.
Přesto je příliš brzy mluvit o skutečných vyhlídkách projektu. Původní vývoj byl potenciálním zákazníkům představen jen před několika dny, takže budoucí kupující prostě nemohli mít čas na to, aby si udělali názor a rozhodli se o potřebě nákupu vybavení. Pokud komplex SpectroDrone skutečně zajímá budoucí operátory, pak se první smlouvy na jeho dodávku mohou objevit v dohledné budoucnosti.
