Bendra

Saugumo ir skubios pagalbos teikimas naudojant bepiločius orlaivius (dronus)

Gaisrų gesinimas, ypač pavojingų gamtos reiškinių, statybviečių ir objektų stebėjimas, paieškos ir gelbėjimo operacijos, brakonierių, nusikaltėlių paieška, viešųjų renginių saugumo užtikrinimas – toks darbas atliekamas nuolat, o nuo to, kaip greitai sprendžiamos problemos, priklauso žmonių gyvybės. Sprendimus reikia priimti ir veikti nedelsiant, reaguojant į bet kokius situacijos pokyčius. Pastaruoju metu Žemės nuotolinio stebėjimo duomenys vis dažniau naudojami pasauliniams gamtos pavojams stebėti iš kosmoso. Palydovinės nuotraukos leidžia greitai gauti informacijos apie proceso plitimą ir dinamiką bei suteikia pagrindą priimti sprendimus dėl tolesnių veiksmų.

Gaisrų židiniai greitai aptinkami naudojant palydovinius duomenis, kartu su kitais duomenimis prognozuojama proceso raida, gaisrų padariniai vertinami naudojant archyvinius vaizdus, o CO2 ir kitų dujų išmetimas į atmosferą vertinamas naudojant specialius jutiklius (Sannigrahi et al, 2020; Barmpoutis et al, 2020; Efosa et al, 2020). Įsivaizduokite, kad stebėjimas vykdomas ne iš kosmoso, o iš 100-200 m aukščio, o avarijos vietos vaizdo įrašai ir filmuota medžiaga realiuoju laiku perduodami taip tiksliai ir išsamiai, tarsi būtumėte įvykio vietoje, – tokia yra bepiločių orlaivių (UAV) galia.

Ypač pavojingos stichinės ir žmogaus sukeltos nelaimės

2011 m. kovo mėn. Japoniją sukrėtė pražūtingas žemės drebėjimas, kuris apgadino Fukušimos atominę elektrinę. Keletas reaktorių buvo įvairiai pažeisti ir buvo radioaktyviųjų medžiagų šaltinis. Buvo evakuoti visi gyventojai ir būtent tada bepiločiai orlaiviai tapo pagrindiniu informacijos apie padėtį užterštoje teritorijoje šaltiniu. Juose sumontuoti jutikliai stebėjo radiacinio užterštumo lygį ir padėjo darbuotojams atlikti atkūrimo ir remonto darbus, sumažindami naštą, nes laiku teikė tikslius duomenis apie tai, kur ir kas sunaikinta, kokios būklės ir kur pirmiausia reikia žmonių (Drones for Disaster Response and Relief Operations, 2015).

 

Bepiločiai orlaiviai yra manevringesni už pilotuojamus orlaivius, jie gali skristi gerokai žemiau ir skrydžio metu nekelia pavojaus pilotui. Tokios nelaimės, laimei, pasitaiko retai, tačiau dronai nepakeičiami ir dažniau pasitaikančioms stichinėms nelaimėms: gaisrams, potvyniams, uraganams, lavinoms. Po tornado Vičitoje (Kanzaso valstija), kai vėjo greitis viršijo 419 km/val., dronai buvo naudojami labiausiai pažeistai infrastruktūrai nustatyti. Keliuose modeliuose buvo papildomai įrengti metano jutikliai, kurie leido nedelsiant aptikti dujų vamzdžių spragas ir užkirsti kelią sprogimui.

Paieškos ir gelbėjimo operacijos, teisėsaugos sektorius

Tačiau bepiločiai orlaiviai gali ne tik transliuoti vaizdo įrašus realiuoju laiku ar fiksuoti rodmenis naudojant specialius jutiklius. Yra specialių modelių, kuriais galima vežti krovinius ar net žmones. Dažnai jie naudojami maistui ir vandeniui sunkiai pasiekiamose vietose gabenti. Tačiau net ir paprasčiausias dronų naudojimas tiesioginiam vaizdo perdavimui gali išgelbėti gyvybę arba padėti surasti brakonierius ir užfiksuoti pažeidimus.

Teisėsaugos srityje svarbiausia yra esama padėtis, todėl naujausi ir išsamūs duomenys, apimantys “akląsias zonas”, leidžia priimti pagrįstus sprendimus. Įvykio vietos vaizdo transliacija į kelis valdymo centrus sinchronizuoja įvairių padalinių darbą, todėl sutrumpėja informacijos perdavimo laikas, o judančio objekto stebėjimas suteikia naujausią informaciją apie jo buvimo vietą ir leidžia planuoti bei koordinuoti perėmimo veiksmus. 3D modelio sukūrimas padės atkurti įvykio vietos situaciją su visomis detalėmis, nepraleidžiant jokios informacijos. Amerikoje bepiločiai orlaiviai naudojami nelaimės ištiktoms vietovėms apžiūrėti ir neramumų požymiams nustatyti, taip pat naujoms benamių gyvenvietėms surasti (How Drones Can Contribute to Fighting COVID-19 in the US, 2020). Bepiločiai orlaiviai taip pat naudojami kasdieniniame teisėsaugos institucijų gyvenime.

Pastaruoju metu ypač daug dėmesio skiriama dronams kaip humanitarinės pagalbos priemonei. Jiems nereikia specialios infrastruktūros, juos mažiau veikia radiacija ir kiti pavojai, o dėl jų manevringumo, iš anksto įdiegtų įrankių ir jutiklių tam tikromis sąlygomis dronai yra veiksmingesni už gelbėtojų komandas (Rejeb ir kt., 2021).

Alpinistai vieni pirmųjų įvertino bepiločių orlaivių naudojimo paieškos ir gelbėjimo operacijose naudą. Iki šiol jie išgelbėjo ne vieną gyvybę. Be to, dronai gali būti naudojami ir gelbėjimo operacijoms užkirsti kelią – daugelis alpinistų dabar su savimi pasiima nedidelius dronus, kuriais žvalgo maršrutą ir oro sąlygas (Will drones change the approach to mountaineering and freeriding? 2020). Kai gelbėjimo operacija vykdoma esant blogam matomumui, naktį, ypač veiksminga naudoti bepilotį orlaivį su termovizoriumi – šiluminę spinduliuotę fiksuojančiu prietaisu – žmogus stipriai išsiskiria nuo šalto sniego ar žemės.

Saugumas didelės rizikos objektuose

Be saugumo užtikrinimo ekstremaliose situacijose, dronai tampa nepakeičiama priemone atliekant kasdienius statybos darbus arba stebint ypač jautrias vietas. Nuo statybviečių apžiūros prieš pradedant statybas iki judėjimo stebėsenos esamame objekte – bepiločiai orlaiviai tapo svarbiu įrankiu daugelyje procesų. Pačioje statybų pradžioje dronas surinks naujausią informaciją apie statybvietės pasirengimą pradėti darbus: medžiagų, įrangos, darbininkų išsidėstymą, atpažins potencialiai pavojingas vietas ir palygins faktinę situaciją su planu – dronų pagalba tokie darbai atliekami saugiai, nesivežant žmogaus į statybvietę ir daug greičiau (Drones Are Improving ConstructionSite Safety And Here’s How, 2020).

Naudojant specialius neuroninius tinklus ir vaizdų bei vaizdo apdorojimo programinę įrangą, jie taip pat gali numatyti pavojingas situacijas arba aptikti sutrikimus (Shen et al, 2020). Statybos darbų metu dronai stebi, kaip statybų aikštelėje laikomasi saugos taisyklių: jie gali stebėti šalmų dėvėjimą, statybinės įrangos vietą ir judėjimą, darbininkų judėjimą ir reikiamų medžiagų naudojimą dabartiniame darbų etape. Kartu su BIM dronai taip pat gali užtikrinti, kad būtų laikomasi terminų ir etapų, ir įspėti apie bet kokius neatitikimus ar vėlavimus statybos procese. Svarbiausia, kad tokiems darbams nereikia papildomų žmonių statybvietėje ir laiku aptinkami visi galimi pavojai (Alizadehsalehi ir kt., 2018).

Bepiločių orlaivių atranka saugos požiūriu

Atsižvelgiant į užduotį, reikia tinkamai pasirinkti modelį ar kelis skirtingus dronų modelius. Pavyzdžiui, operatyvinei stebėsenai arba judančio objekto stebėjimui tinka nedidelis sraigtasparnio tipo dronas, pasižymintis dideliu manevringumu. Didelio masto potvynių ar gaisrų stebėsenos operacijoms geriau tinka orlaivio tipo bepilotis orlaivis, nes jis yra stabilesnis ir paprastai turi ilgesnę skrydžio trukmę. Didelių stichinių nelaimių atveju labiau tinka didesni bepiločiai orlaiviai, nes jie gali pristatyti maisto ir vandens arba gabenti papildomus jutiklius, kuriais galima nustatyti radiaciją, įvairių dujų koncentraciją ar kitus reikiamus parametrus. Brakonierių sekimui naktį arba paieškos ir gelbėjimo operacijoms naktį, ypač esant blogam matomumui, tiktų dronas su termovizorine kamera arba su galingu prožektoriumi.

Спасательные операции в сложных условиях гор, непогоды, при наводнениях и пожарах, после мощных ураганов и торнадо, доставка гуманитарной помощи, слежение за правопорядком, предотвращение опасных ситуаций на строительных площадках – беспилотные летательные аппараты выполняют опасную работу, спасая жизни.

Srikanta Sannigrahi, Francesco Pilla, Bidroha Basu, Arunima Sarkar Basu, Konika Sarkar, Suman Chakraborti, Pawan Kumar Joshi, Qi Zhang, Ying Wang, Sandeep Bhatt, Anand Bhatt, Shouvik Jha, Saskia Keesstra, P.S. Roy, “Examining the effects of forest fire on terrestrial carbon emission and ecosystem production in India using remote sensing approaches”, Science of The Total Environment, Volume 725, 2020, 138331, ISSN 0048-9697

Barmpoutis, P., Papaioannou, P., Dimitropoulos, K., & Grammalidis, N. (2020). Ankstyvojo miškų gaisrų aptikimo sistemų naudojant optinį nuotolinį stebėjimą apžvalga. Sensors, 20(22), 6442

Efosa: Europos gaisrų stebėjimo institutas (angl. Efosa). G. Adagbasa, Samuel. A. Adelabu, Tom. W. Okello “Development of post-fire vegetation response-ability model in grassland mountainous ecosystem using GIS and remote sensing”, ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, Volume 164, 2020, Pages 173-183, ISSN 0924-2716.

Drones for Disaster Response and Relief Operations, 2015 (https://www.issuelab.org/resources/21683/21683.pdf)

Rusijos Federacijos nacionalinis pranešimas pasaulinėje konferencijoje dėl nelaimių mažinimo, 2005 m. (https://www.unisdr.org/2005/mdgs-drr/national-reports/Russia-report.pdf)

Применение и развитие беспилотной авиации МЧС России, 2018 (https://static.mchs.ru/uploads/resource/03.09.2019/f195b575aeb8d28675e6a380c9fa16ff.pdf)

Kaip bepiločiai orlaiviai gali prisidėti prie kovos su COVID-19 JAV, 2020 m. (https://enterprise-insights.dji.com/blog/how-drones-can-contribute-to-fighting-covid-19-in-the-us)

Госавтоинспекция Адыгеи с использованием беспилотников контролирует ситуацию на дорогах, 2021 m. (https://xn--90adear.xn--p1ai/r/01/news/item/24336481)

Abderahman Rejeb, Karim Rejeb, Steve Simske, Horst Treiblmaier, “Humanitariniai dronai: A Review and Research Agenda”, Daiktų internetas, 16 tomas, 2021, 100434, ISSN 2542-6605

Išменя ли дроны подход к альпинизму и фрирайду? 2020 M. (https://www.redbull.com/ru-ru/drone-mountaineering-rescue)

Карта спасений с помощью дронов https://enterprise.dji.com/drone-rescue-map/

Bepiločiai orlaiviai gerina statybviečių saugumą ir štai kaip, 2020 (https://www.measure.com/blog/drones-are-improving-construction-site-safety-how)

В Анапе дрон впервые в России спас тонувшего в море человека, 2021 (https://rg.ru/2021/08/08/reg-ufo/na-kubani-dron-vpervye-v-rossii-spas-tonuvshego-v-more-cheloveka.html)

Shen, T., Nagai, Y. & Gao, C. Design of building construction safety prediction model based on optimized BP neural network algorithm (Pastatų statybos saugos prognozavimo modelio kūrimas remiantis optimizuotu BP neuroninio tinklo algoritmu). Soft Comput 24, 7839-7850 (2020). https://doi.org/10.1007/s00500-019-03917-4

Sepehr Alizadehsalehi, Ibrahim Yitmen, Tolga Celik & David Arditi (2018): The effectiveness of an integrated BIM/UAV model in managing safety on construction sites (Integruoto BIM/UAV modelio veiksmingumas valdant saugą statybvietėse), International Journal of Occupational Safety and Ergonomics, DOI: 10.1080/10803548.2018.1504487