Revista >> Decembrie 2020 [Nr. 230] >> IT&C

Drone şi imagerie aeriană

Mircea Badut

15 Decembrie 2020

Deşi relativ recente, dronele nu mai sunt de multicel o noutate, iar prezenţa lor pe piaţă a devenit firească, aşa că ne focalizăm în rândurile următoare pe aplicarea lor profesională în imageria aeriană, cu materializări în diverse domenii şi discipline, de la agronomie la reţele utilitare, de la energie la transporturi, de la cartografie la ecologie.

Aplicări profesionale
Chiar dacă o componentă substanţială a succesului de piaţă al dronelor îl constituie divertismentul casnic – drona ca jucărie; drona ca obiect al unui hobby derivat din fascinaţia zborului; sau drona ca purtător al unei camere foto/video de amator – în cele ce urmează vom discuta în principal despre aplicările de natură profesională, sens în care amintim şi denumirea oficială: Unmanned Aerial Vehicle (UAV). Deşi există şi drone având, la scara lor redusă, aspect de avion sau de elicopter, cele mai răspândite (şi mai aplicate) sunt cele de tip multi-copter (sau multi-rotor), care au patru sau şase mici motoare verticale ce angrenează fiecare câte o elice, cu funcţie atât pentru ridicare/menţinere, cât şi pentru direcţionare, şi care de obicei sunt controlate printr-o consolă radio de către operatorul uman de la sol. (Amintim aici regula ca înălţimea şi distanţa de survol să nu fie mai mari decât poate vedea în mod obişnuit operatorul uman. Pentru că, da, există o serie de reglementări şi norme pentru acest domeniu, datorită faptului că folosirea dronelor poate interfera cu alte activităţi şi interese ale societăţii.)

Aşa cum simplu ne imaginăm, dronele îşi găsesc utilitatea în mai toate situaţiile în care trebuie să aruncăm o privire detaliată în locuri unde nu putem ajunge cu propriul ochi, adică în locuri inaccesibile fie din cauza înălţimii, fie din cauza unor obstacole. Da, camera video/foto poate fi trimisă acolo relativ simplu cu ajutorul dronei.

Despre aplicări ale dronelor dotate cu funcţii de imagerie aflăm tot mai des şi tot mai divers, iar anumite direcţii deja s-au reliefat până aproape de consacrare. Începem, oarecum alfabetic, cu aplicările din agricultură: fermierii deja monitorizează starea culturilor agricole prin suvolarea acestora cu dronele, ca asistenţă eficientă ce poate presupune/viza: evaluarea stării de sănătate a vegetaţiei; apariţia dăunătorilor; starea de coacere a fructelor, legumelor, cerealelor; umiditatea solului; etc. O activitate realizată cu scopul de a pregăti operaţiuni specifice sau de a elabora decizii (fertilizare; tratamente anti-paraziţi; irigare; cules; ş.a.).

De asemenea, evaluări ale resurselor minerale (de suprafaţă sau chiar de adâncime) se pot face mai rapid cu ajutorul imageriei aeriene derulate cu ajutorul dronelor (mai ales dacă acestea sunt dotate şi cu senzori din afara spectrului vizibil). Pe lângă geologie şi mineralogie, avem aplicări similare şi în seismologie. Notăm aici şi activităţile de protecţie a mediului, precum evaluarea stărilor de poluare pentru râuri.

Însă o categorie aparte o constituie aplicările din mentenanţă, care – ţinând de partea comercială a societăţii – constituie un motor pentru dezvoltarea tehnologiilor şi pentru susţinerea pieţelor.

Da, dronele se dovedesc a fi instrumente ideale pentru inspectarea sistemelor tehnice instalate la înălţime, precum celule de telefonie mobilă sau turbinele eoliene. Şi vom observa că, apropiindu-ne de aplicările concrete, vom descoperi criterii şi cerinţe tehnice foarte interesante, capabile la rândul lor să provoace inovaţii tehnico-ştiinţifice. De exemplu, inspectarea turnurilor de telecomunicaţii (cu multe beneficii faţă de alternativa clasică, a trimiterii unei echipe de oameni care urcă la înălţime sau care survoleaza cu elicopterul). Cu menţiunea că aici, datorită faptului că drona nu se poate apropia foarte mult de ţintă (pentru a nu lovi/deranja diversele protruzităţi din vârful turnului), ea trebuie să fie dotată cu o cameră video cu senzor de rezoluţie mare şi cu obiectiv optic foarte puternic, pentru a capta detaliile necesare evaluării.

Tot de mentenanţă ţine şi inspectarea coridoarelor de protecţie ale căilor de transport feroviar sau rutier (pentru evaluarea interferenţei cu vegetaţia sau pentru detectarea eventualelor obstacole/riscuri). Legat de aceasta trebuie să iterăm şi scannarea 3D din survol având ca scop maparea/cartografierea reţelelor de transporturi şi a reţelelor de utilităţi. În sfera profesională s-ar înscrie şi inspectarea acoperişurilor de clădiri (rezidenţiale, comerciale sau industriale) pentru detectarea rupturilor cauzate de fenomene atmosferice puternice. Şi, legat de aplicările fortuite, vom nota şi asistenţa dronelor la operaţii de salvare sau de asistenţă a persoanlor rănite sau prinse accidental în locaţii greu accesibile.
Iar la finalul secţiunii amintim şi folosirea dronelor în filmarea aeriană, cu aplicare atât în cinematografia documentară cât şi în cea de divertisment, cu menţiunea că segmentul acesta a avut de la începuturi o pondere însemnată pe piaţă.

Provocări tehnice şi perspective în dezvoltare
Încă de la primele aplicări serioase ale dronelor în captarea de imagini aeriene, oamenii au conştientizat problemele tehnice şi au iniţiat o mulţime de cercetări/experimente pentru îmbunătăţirea acestei activităţi. La început tehnologia dronelor a evoluat în direcţia controlării mai fine a manevrelor de zbor, apoi înspre captarea de imagini de calitate mai bună. Desigur, anumite criterii de optimizare sunt contrarii: o cameră video mai bună este de obicei mai grea, deci va necesita putere motrice mai mare. De asemenea, o autonomie de zbor mai mare presupune o sarcină mai mică, sau un acumulator de energie mai greu, ori apelarea la alte surse de energie decât cea electrică. Pe ansamblu, este clar că abordarea cea mai firească pentru optimizare constă în dezvoltarea de camere video cât mai mici, mai uşoare şi mai robuste, ceea ce merge „mână-în-mână” cu tendinţa din domeniul smartphone-urilor, deşi în cazul imageriei aeriene pretenţiile pot fi un pic mai ridicate.