Bezzałogowe statki powietrzne od dawna „opanowały” rozpoznanie i są obecnie aktywnie wykorzystywane w tej dziedzinie. Niemniej jednak, z nielicznymi wyjątkami, mówimy o obserwacji terenu za pomocą środków optoelektronicznych. Jednocześnie proponowane są nowe rozwiązania w dziedzinie bezzałogowych statków powietrznych, których celem jest rozwiązywanie nowych zadań specjalnych. Kilka dni temu ogłoszono stworzenie pierwszego na świecie UAV zdolnego do wykrywania materiałów wybuchowych. To urządzenie zostało nazwane LDS SpectroDrone.
Istnienie obiecującego projektu polegającego na realizacji nowych zadań specjalnych ogłoszono 15 listopada. Izraelska firma Laser Detect Systems (LDS) opublikowała oficjalny komunikat prasowy na temat swojego nowego rozwoju. W przeddzień targów HLS & Cyber Expo, które odbyły się w dniach 15-16 listopada w Tel Awiwie, firma deweloperska postanowiła ujawnić informacje o niektórych elementach swojej ekspozycji. Tematem jednego z postów był projekt o nazwie SpectroDrone. Celem tego opracowania jest przeprowadzanie kontroli nad niektórymi obiektami z poszukiwaniem materiałów wybuchowych i potencjalnie niebezpiecznych obiektów.
Ogólny widok UAV z systemem SpectroDrone. Kadr z reklamy
Podobno produkt SpectroDrone jest pierwszym na świecie UAV zdolnym do znajdowania urządzeń wybuchowych i materiałów wybuchowych, w tym tych znajdujących się za przeszkodami. Jednocześnie dron może pracować w pewnej odległości od operatora, a także ma możliwość nie zbliżania się na niewielką odległość do kontrolowanego obiektu podczas pracy. Uzyskane charakterystyki i możliwości są wynikiem połączenia dwóch osiągnięć, a mianowicie platformy quadkoptera i nowoczesnego detektora laserowego działającego na zasadzie spektrometru.
Urządzenie Optimus, opracowane przez izraelską firmę Airobotics, zostało wybrane jako podstawa dla UAV ze spektrometrem LDS. Jest to stosunkowo lekka maszyna z czterema śmigłami, z kompletem niezbędnego sprzętu do sterowania i rozwiązywania różnych zadań. Dodatkowo taki dron ma nośność wystarczającą do transportu spektrometru. Po drobnych modyfikacjach produkt Airobotics Optimus stał się gospodarzem systemu SpectroDrone. W tej konfiguracji nowy izraelski design został zademonstrowany na niedawnej wystawie.
Pod względem głównych cech konstrukcyjnych UAV Optimus niewiele różni się od innych nowoczesnych technologii w swojej klasie. Główną konstrukcją aparatu jest złożony korpus wykonany z tworzywa sztucznego. W skład plastikowych jednostek wchodzi duży opływowy kadłub o charakterystycznym kształcie, do którego przymocowane są cztery belki z silnikami. Projekt przewiduje zastosowanie czterech silników elektrycznych z własnymi śmigłami. Bezpośrednio pod silnikami na belkach aparatu zamontowane są zębatki służące jako podwozie. W przypadku awaryjnego lądowania urządzenie wyposażone jest w spadochron.
Ogólny widok drona podczas rozwiązywania przydzielonych zadań. Rysunek Systemy wykrywania laserowego / Laser-detect.com
Airobotics Optimus posiada najbardziej zautomatyzowany system sterowania zdolny do wykonywania różnych operacji niezależnie i bez udziału operatora. Tak więc, po otrzymaniu programu działania, dron może samodzielnie wystartować, udać się w dany obszar lub rozpocząć patrolowanie po określonej trasie. Automatyzacja poprawia również możliwości urządzenia podczas ciągłej pracy. Urządzenie wykorzystuje nawigację satelitarną do określenia własnej pozycji. Dokładność określenia współrzędnych, według dewelopera, sięga 1 cm.
Do transportu i konserwacji UAV producent oferuje specjalny kontener. Wewnątrz tego produktu umieszczony jest kompletny zestaw sprzętu niezbędnego do obsługi drona. Samo urządzenie w pozycji transportowej umieszczone jest w specjalnym gnieździe w górnej części kontenera i zamykane jest przesuwaną pokrywą. Gdy trzeba zdjąć, elementy dachu rozchodzą się na boki, uwalniając miejsce do podnoszenia.
W pierwotnej wersji opracowany w Izraelu dron posiada jedynie sprzęt optyczno-elektroniczny, który umożliwia pilotowanie i monitorowanie terenu. Projekt LDS zaproponował wykorzystanie nowego ładunku specjalnego przeznaczenia. Z jego pomocą operator kompleksu będzie mógł znaleźć potencjalnie niebezpieczne przedmioty i określić stopień zagrożenia, ujawniając obecność materiałów wybuchowych. Należy zauważyć, że ładunek dla UAV Airobotics Optimus jest wykonany w postaci wymiennych modułów. Wymiana modułu i w konsekwencji zmiana taktycznej roli aparatu zajmuje minimum czasu.
Pojemnik do transportu urządzenia. Zdjęcia Airobotics / Airobotics.co.il
Produkt SpectroDrone to klocek z zestawem różnego sprzętu służącego do poszukiwania śladów niektórych chemikaliów. To urządzenie zawiera kilka urządzeń optoelektronicznych wyposażonych we własne emitery laserowe. Te ostatnie generują promieniowanie o różnych długościach fal. Detektor zawiera również dalmierz laserowy i kamerę wideo o wysokiej rozdzielczości. Aby przetwarzać sygnały z różnych komponentów, detektor jest wyposażony w system sterowania, który działa według specjalnych algorytmów. Przywództwo firmy LDS w tworzeniu takiego sprzętu potwierdzają patenty.
Podczas pracy drona wyposażonego w system detekcji elementy produktu SpectroDrone muszą automatycznie monitorować. Kilka laserów w różnych zakresach emituje światło skierowane na badany obiekt. Ponadto optyka zbiera promieniowanie odbite i przetwarza je zgodnie ze specjalnym algorytmem. Obecność pewnych cech światła odbitego wskazuje na obecność pewnych substancji w powietrzu. Deklaruje się możliwość wykrycia substancji w stanie stałym, sproszkowanym lub aerozolowym.
Zaproponowana zasada działania pozwala na wykorzystanie systemu SpectroDrone w różnych dziedzinach, ale twórca przystosował go do wykorzystania w poszukiwaniu materiałów wybuchowych. Algorytmy przetwarzania sygnału zostały zaprojektowane z myślą o charakterystyce takich połączeń. Twierdzi się, że system przetwarzania sygnału pozwala na sprowadzenie dolnego progu stężenia wykrywalnej substancji do wartości minimalnych. Odnotowano również zmniejszenie liczby wyników fałszywie dodatnich i fałszywie ujemnych. Według informacji prasowej producenta, nowy detektor ma wydajność porównywalną z próbkami laboratoryjnymi.
Rozmieszczenie urządzeń optycznych. Kadr z reklamy
Proponowana metoda zastosowania zaawansowanej technologii jest dość prosta. Na polecenie operatora lub pod kontrolą automatyki dron platformowy powinien udać się w obszar docelowy. W przypadku bezzałogowca Optimus zasięg sięga 3 km. Po osiągnięciu wymaganej pozycji sprzęt docelowy zostaje podłączony do pracy. Samodzielnie bada stan powietrza atmosferycznego w pobliżu badanego obiektu i wykrywa obecność materiałów wybuchowych lub innych niebezpiecznych związków. Informacja o stanie powietrza w pobliżu celu jest przekazywana w czasie rzeczywistym do konsoli operatora. Po otrzymaniu dokładnych danych o obecności lub braku materiałów wybuchowych operator kompleksu może przekazać wszystkie niezbędne informacje saperom, którzy muszą pracować z niebezpiecznym przedmiotem. W chwili obecnej zasięg badania obiektów jest ograniczony do zaledwie kilku metrów, co wiąże się ze specyfiką działania sprzętu laserowego.
W proponowanej formie bezzałogowy statek powietrzny Optimus ze spektrometrem SpectroDrone może znaleźć zastosowanie w różnych dziedzinach. Przede wszystkim taka technika jest interesująca dla sił zbrojnych i służb specjalnych potrzebujących środków do poszukiwania urządzeń wybuchowych tego czy innego typu. W takim przypadku drony można wykorzystać do poszukiwania improwizowanych urządzeń wybuchowych na trasie konwojów lub do ochrony różnych obiektów przed możliwymi atakami z użyciem materiałów wybuchowych. UAV ze specjalnym wyposażeniem teoretycznie pozwoli na szybkie znalezienie zagrożenia i podjęcie niezbędnych środków.
Jednocześnie noszony przez drona kompaktowy spektrometr może być wykorzystywany również w innych obszarach. Umiejętność wyszukiwania określonych substancji w powietrzu może być przydatna w wielu innych dziedzinach. Proces produkcyjny w niektórych branżach wiąże się z ryzykiem występowania w powietrzu substancji niebezpiecznych dla ludzi i sprzętu. Lekkie detektory mogą z powodzeniem znaleźć zastosowanie jako środek ostrzegania o niebezpieczeństwie. W szczególności taka technika może zainteresować przedsiębiorstwa górnicze, które potrzebują systemów do wykrywania niebezpiecznych gazów.
Demonstracja działania systemu. Kadr z reklamy
System SpectroDrone ma również pewien potencjał do wykorzystania w przypadku katastrof. Możliwość monitorowania sytuacji za pomocą zestawu przyrządów optycznych i wykonywania spektrometrii może znacząco poprawić świadomość sytuacyjną specjalistów.
W swojej obecnej postaci sprzęt spektrometryczny typu SpectroDrone jest kompaktową jednostką przeznaczoną do montażu na jednym z istniejących bezzałogowych statków powietrznych. W przyszłości lista przewoźników na taki sprzęt może wzrosnąć. Ze względu na niewielkie rozmiary i wagę nowy typ systemu może być instalowany na innych typach bezzałogowych statków powietrznych o różnych charakterystykach. Dodatkowo firma deweloperska wspomina o możliwości przystosowania kompleksu do użytkowania na platformach naziemnych.
Lekki blok systemu SpectroDrone, po pewnych zmianach, będzie mógł być instalowany na naziemnych zdalnie sterowanych systemach robotycznych. Nośnikami detektora mogą być również pojazdy istniejących modeli. Ze względu na zastosowanie innego rodzaju nośnika zakres zastosowania sprzętu może ulec zmianie. Dzięki temu w przyszłości firma produkcyjna będzie mogła zaoferować klientom dość szeroki zakres modyfikacji nowego systemu, dostosowanych do rozwiązywania różnych problemów.
Produkt SpectroDrone bez nośnika. Kadr z reklamy
Oczywistym jest, że proponowany projekt nie jest pozbawiony wad. Jednym z głównych można uznać za ograniczenia odległości od badanego obiektu. Potrzebujesz również linii wzroku bez większych zakłóceń. Konieczność podejścia na odległość kilku metrów nie pozwala na tajną pracę, a to może przeszkadzać w rozwiązaniu niektórych zadań wojskowych. Ponadto efektywna praca może być trudna ze względu na charakter krajobrazu i lokalizację podejrzanego obiektu.
Bardzo interesujące są najnowsze osiągnięcia przemysłu izraelskiego. Po raz pierwszy w praktyce światowej możliwe było wyposażenie bezzałogowego statku powietrznego nie tylko w optoelektroniczne systemy obserwacyjne, ale również w specjalistyczny sprzęt zdolny do wyszukiwania określonych substancji. Deklarowane cechy i możliwości, a także brak bezpośrednich analogów, pozwalają firmom Airobotics i LDS liczyć na pewne zainteresowanie potencjalnych klientów i czekać na podpisanie umów na dostawę sprzętu seryjnego. Dodatkową zachętą do pojawienia się zamówień na systemy SpectroDrone może być architektura modułowa, która pozwala na zastosowanie specjalnego sprzętu wraz z różnymi platformami nośnymi.
Niemniej jednak jest za wcześnie, aby mówić o rzeczywistych perspektywach projektu. Oryginalne opracowanie zostało zaprezentowane potencjalnym klientom zaledwie kilka dni temu, więc przyszli nabywcy po prostu nie mogli mieć czasu na wyrobienie sobie opinii i podjęcie decyzji o konieczności zakupu sprzętu. Jeśli kompleks SpectroDrone rzeczywiście zainteresuje przyszłych operatorów, to w dającej się przewidzieć przyszłości mogą pojawić się pierwsze kontrakty na jego dostawę.
