Skip to main content

Autonomous Unmanned Aerial Systems for Marine and Coastal Monitoring

Article Category

Article available in the folowing languages:

Udoskonalone bezzałogowe statki powietrzne pomagają usprawnić gospodarkę morską

Dążenie do prowadzenia działalności morskiej na odległych obszarach i w trudnych warunkach wymaga zastosowania nowych rozwiązań i technologii. Żeby je opracować, 16 młodych naukowców zdobyło potrzebną wiedzę i umiejętności dzięki realizacji projektu MarineUAS.

Żywność i zasoby naturalne

Monitorowanie i nadzorowanie rozległych europejskich wybrzeży i stref ekonomicznych rozciągających się daleko w głąb Oceanu Atlantyckiego i Arktycznego jest nie lada wyzwaniem. Do tych celów zazwyczaj wykorzystuje się duże statki badawcze, boje, satelity i załogowe statki powietrzne. Niestety nie tylko mają one ograniczony zasięg, ale są także bardzo drogie w użyciu. Oceany i wybrzeża nie są zatem zbyt dobrze zbadane, przez co brakuje wielu danych, które można byłoby wykorzystać do różnych celów. Coraz częściej stosowanym rozwiązaniem są autonomiczne bezzałogowe statki powietrzne (ang. unmanned aerial vehicle, UAV), ponieważ zapewniają wysoką wytrzymałość, mniejsze koszty, elastyczność, szybkie wdrożenie i większą dokładność/rozdzielczość, jednocześnie zmniejszając zagrożenie dla ludzi i środowiska. Ale wykorzystywanie tej technologii jest skomplikowane i wymaga posiadania interdyscyplinarnej wiedzy, przeprowadzenia szeroko zakrojonych testów w terenie oraz uzyskania świadectwa zdatności do lotu, aby spełnić normy określone przez władze lotnicze. Aby to ułatwić, w ramach finansowanego przez UE projektu MarineUAS (Autonomous Unmanned Aerial Systems for Marine and Coastal Monitoring) przeszkolono pochodzących z kilku krajów 16 naukowców na wczesnym etapie kariery, oferując im możliwość współpracy z wykwalifikowanymi partnerami i skorzystania z ich rozległej wiedzy, doświadczenia praktycznego i zaplecza badawczego w celu udoskonalenia technologii.

Większa kontrola z powietrza

Wykorzystanie UAV pomoże zwiększyć potencjał statków badawczych, zapewniając naukowcom i agencjom rządowym większą kontrolę z powietrza. Budowa UAV jest bardzo zróżnicowana: od wielowirnikowców z funkcjami lotu wiszącego oraz pionowego startu i lądowania (VTOL) po statopłaty o dużym zasięgu, wysokiej wytrzymałości i prędkości. Naukowcy dołączyli do wiodących europejskich grup badawczych, dzięki czemu uzyskali dostęp do niezbędnego oprogramowania i infrastruktury badawczej, potrzebnej do opracowywania i testowania nowych teorii i technologii. „Żaden kraj nie posiada pełnych kompetencji badawczych wymaganych do odpowiedniego przygotowania europejskich naukowców do realizacji tych wymagających zadań – to dlatego współpraca z partnerami konsorcjum była tak cenna”, mówi prof. Tor Arne Johansen z Wydziału Cybernetyki Inżynieryjnej Norweskiego Uniwersytetu Naukowo-Technicznego (NTNU). Naukowcy zbudowali i przetestowali prototypy, aby udoskonalić technologię pomiaru wiatru i inteligentnego przetwarzania, a także usprawnić metody bezpiecznego lądowania stałopłatów na małych statkach oraz odporność UAV na trudne warunki pogodowe. Podczas symulacji testowano również inne funkcje, np. unikanie kolizji, umożliwiające bardziej wydajne korzystanie ze wspólnej przestrzeni powietrznej. Ponadto w UAV zastosowano technologie pozwalające zwiększyć ich autonomię i inteligencję, a niektóre UAV specjalnie przystosowano do pracy z bezzałogowymi statkami powierzchniowymi i pojazdami podwodnymi, na przykład w zakresie wymiany danych.

Gospodarka morska gotowa na wyzwania przyszłości

Ochrona zasobów morskich i zrównoważone zarządzanie nimi to ważny cel polityki UE, jak określono w strategii na rzecz badań morskich. „Wyniki projektu MarineUAS przyczyniają się do realizacji tego celu na wiele sposobów, np. zwiększając możliwości i skuteczność ratownictwa morskiego, zwłaszcza w rejonie Arktyki. Podobnie, technologie, które monitorują środowisko, rybołówstwo i granice w celu skutecznego zarządzania morskimi obszarami chronionymi, mają także duży wkład w badania nad klimatem, ponieważ dostarczają kluczowych danych na temat zmiany klimatu”, wyjaśnia prof. Johansen. Obecnie partnerzy projektu reprezentujący przemysł planują wykorzystać opracowane technologie do zarządzania ruchem lotniczym bezzałogowych statków powietrznych oraz do inspekcji infrastruktury przybrzeżnej i morskiej, a także w UAV zdolnych do startowania ze statków i pracy w każdych warunkach pogodowych. Badania w ramach projektu przeprowadzono dzięki wsparciu z działania „Maria Skłodowska-Curie”.

Słowa kluczowe

MarineUAS, bezzałogowy statek powietrzny, monitorowanie mórz, obszar chroniony, zmiana klimatu, rybołówstwo, Arktyka, oceany, wybrzeża, środowisko, podwodny

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania