Беспилотникам «Геоскана» нашли применение в лесном хозяйстве

Беспилотная съемка лесных патологий © stimul.online

Компания «Геоскан» начала активно использовать беспилотные летательные аппараты в сфере лесного хозяйства и лесной промышленности более шести лет назад. Источник изображения: Пресс-служба ГК «Геоскан»

Для нужд лесного хозяйства необходимо около 20 тысяч беспилотников — при условии, что будут разработаны и внедрены новые технологии в решении отраслевых задач. Об этом заявили во ВНИИ лесоводства и механизации лесного хозяйства (ФБУ ВНИИЛМ). Сейчас число беспилотных систем в этой области исчисляется всего лишь сотнями, рынок имеет большой потенциал.

Лесное хозяйство и природоохранная деятельность — среди наиболее перспективных сфер для применения беспилотных воздушных судов (БВС) и сервисов на их основе. Об опыте применения беспилотников компании «Геоскан» в лесном хозяйстве рассказывает журнал об инновациях в России «Стимул».

Авиационный мониторинг лесов, информационное обеспечение деятельности команд пожаротушения, доставка грузов и проведение санитарных и истребительных мероприятий по борьбе с насекомыми-вредителями и болезнями лесов, тушение природных пожаров, оперативный экологический мониторинг, противодействие нелегальной деятельности в лесах (борьба с незаконными рубками и др.) — это те задачи, которые могут решаться с помощью дронов.

На базе ФБУ ВНИИЛМ, в отделе лесной пирологии и охраны лесов от пожаров был создан Центр развития приоритетных беспилотных технологий в лесной отрасли, который занимается разработкой программ и методик применения беспилотных технологий и адаптацией наземных и авиационных беспилотных систем в лесном хозяйстве.

Ведущий специалист ГИС ГК «Геоскан» Дмитрий Хлюстов. Источник изображения: Пресс-служба ГК «Геоскан»

ЛЕСОПАТОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ

Компания — национальный чемпион «Геоскан» не первый год активно сотрудничает с ВНИИЛМ. Как рассказал «Стимулу» ведущий специалист ГИС ГК «Геоскан» Дмитрий Хлюстов, «этот институт — ведущая в России отраслевая научно-исследовательская организация в области лесного хозяйства, а компания „Геоскан“ — один из лидеров в производстве промышленных беспилотных летательных аппаратов, которые используются в самых разных отраслях, опирающихся в производственных процессах на материалы дистанционного зондирования Земли. Для лесного хозяйства материалы ДЗЗ — неотъемлемая информационная основа для решения широкого спектра задач. Таким образом, в основе сотрудничества между нашими организациями лежит взаимный интерес к созданию в лесной отрасли новых высокотехнологичных решений по дистанционному мониторингу и учету лесных ресурсов, контролю за их использованием с целью сохранения лесных богатств нашей страны».

ГК «Геоскан» не только производит беспилотные летательные аппараты, но и активно занимается разработкой целевой полезной нагрузки. Специалисты компании совершенствуют программно-информационные средства обработки данных ДЗЗ, что позволяет создавать комплексные решения для многих задач, связанных со сбором и тематической обработкой материалов аэрофотосъемки и воздушного лазерного сканирования.

В 2022 году в рамках взаимодействия с Центром развития приоритетных беспилотных технологий ВНИИЛМ сотрудники «Геоскана» выполнили аэрофотосъемочные работы на научных и производственно-экспериментальных объектах института с использованием мультиспектральной камеры Pollux, разработанной в ГК «Геоскан». Сотрудники центра высоко оценили качество полученных материалов мультиспектральной съемки, на основании которой становится возможной разработка методики и технологии оперативного лесопатологического мониторинга. Успешное решение этой задачи позволит специалистам лесного хозяйства своевременно выявлять гибнущие лесные насаждения, устанавливать причины негативного воздействия на леса, принимать меры для их устранения, определять возможные негативные последствия.

В августе этого года для научно-производственного подразделения ВНИИЛМ запланировано проведение аэрофотосъемки и воздушного лазерного сканирования на объектах проведения лесоустроительных работ. Основная цель — обеспечить сотрудников института высокоточной актуальной информацией о лесных насаждениях.

Дрон за работой. Источник изображения: Пресс-служба ГК «Геоскан»

ОТРАСЛЕВОЕ ПОГРУЖЕНИЕ

Компания «Геоскан» начала активно использовать беспилотные летательные аппараты в сфере лесного хозяйства и лесной промышленности более шести лет назад. Первый успешный опыт — решение задач по учету объемов заготовленной древесины на лесосеках и контролю объемов, поступивших на склады лесоперерабатывающего производства. Специалисты ГК «Геоскан» успешно решили и задачу по дистанционной оценке количества древесной щепы, образующейся и накапливающейся в результате деревопереработки.

В 2018-2019 годах «Геоскан» принял участие в производственных испытаниях беспилотных летательных аппаратов, организованных крупнейшим государственным исполнителем лесоустроительных работ ФГУП «Рослесинфорг». В процессе испытаний специалисты «Рослесинфорга» выявляли возможности БВС разных типов для получения материалов ДЗЗ, необходимых для проведения лесотаксационных и лесоустроительных работ. Беспилотные летательные аппараты «Геоскан-401» и «Геоскан-201» показали высокую техническую надежность и производительность. Особо было отмечено высокое качество полученных материалов, позволяющих обеспечить автоматизированное определение таксационных характеристик лесных насаждений — породного состава, высоты деревьев, размеров древесных крон, пространственной структуры древостоев и других показателей.

В настоящее время компания развивает и совершенствует инструменты для тематической обработки материалов ДЗЗ. Это позволит существенно облегчить работу специалистам лесного хозяйства по таким направлениям, как лесная таксация и лесная инвентаризация, лесопатологический мониторинг, оценка качества лесохозяйственных мероприятий при уходе за лесами и лесозаготовке.

С 2021 года «Геоскан» активно взаимодействует с Центром по проблемам экологии и продуктивности лесов Российской академии наук. Компания обеспечивает материалами ДЗЗ ряд научных лабораторий центра, исследующих устойчивость и биоразнообразие растительного и животного мира, занимающихся изучением лесов, их климаторегулирующих и экосистемных функций, циклов оборота и содержания углерода в различных экосистемах.

Хорошо себя зарекомендовали квадрокоптер «Геоскан-401» с максимальной взлетной массой около 10 кг и протяженностью полета до 40 км и беспилотник самолетного типа «Геоскан-201» с максимальной взлетной массой 8,5 кг и протяженностью маршрута до 210 км. Источник изображения: Пресс-служба ГК «Геоскан»

ДЛЯ КАЖДОЙ МОДЕЛИ СВОИ ЗАДАЧИ

По словам Дмитрия Хлюстова, для мониторинга лесов, сбора и анализа информации об их состоянии, оценки качественных и количественных характеристик лесных ресурсов из производимой компанией линейки беспилотных летательных аппаратов очень хорошо себя зарекомендовали квадрокоптер «Геоскан-401» с максимальной взлетной массой около 10 кг и протяженностью полета до 40 км и беспилотник самолетного типа «Геоскан-201» с максимальной взлетной массой 8,5 кг и протяженностью маршрута до 210 км. Эти летательные аппараты позволяют обеспечить достаточно высокую производительность при проведении воздушного лазерного сканирования («Геоскан-401») и аэрофотосъёмочных работ («Геоскан-201»). Продолжительность одного полета этих летательных аппаратов составляет до одного и трех часов соответственно. При проведении аэрофотосъемочных работ на небольших по площади объектах, например на лесосеках или пунктах складирования, используется квадрокоптер Gemini с продолжительностью полета до 40 минут.

«Учитывая большие площади лесного фонда, а нередко и труднодоступность объектов или же необходимость непрерывного длительного мониторинга лесных насаждений, например в период высокой пожарной опасности, для решения аэрофотосъемочных задач наша компания может предложить беспилотный летательный аппарат самолетного типа „Геоскан-701″. Это БВС способно находиться в полете до 12 часов, что позволяет обеспечить сбор данных ДЗЗ в течение всего светового дня“, — говорит Дмитрий Хлюстов».

ГК «Геоскан» не только производит беспилотные летательные аппараты, но и активно занимается разработкой целевой полезной нагрузки; специалисты компании совершенствуют программно-информационные средства обработки данных ДЗЗ. Источник изображения: Пресс-служба ГК «Геоскан»

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗРЫВ

Дмитрий Хлюстов высказал свое мнение и об эффективности беспилотников в сравнении с традиционными решениями с использованием пилотируемой авиации. По его словам, такая дискуссия началась с момента производственного применения БВС. «При ответе на вопрос об эффективности использования тех или иных средств следует учитывать ряд особенностей и ограничений, которые сопутствуют их использованию. Так, при бесспорных плюсах пилотируемой авиации, к которым следует отнести возможность размещения на борту высокопроизводительного специализированного оборудования для аэрофотосъемочных работ и воздушного лазерного сканирования, а также большую дальность полета, обеспечивающую существенно большую площадь съемки за один полет, есть и объективные ограничения по ее применению. В первую очередь это большая зависимость от погодных условий и их разницы в месте наземного базирования авианосителя и в месте проведения работ. Нередко расстояния между ними составляют сотни километров. Например, на объекте, где должна быть произведена съемка, условия подходящие, а в районе аэродрома базирования погода нелетная, и наоборот», — поясняет эксперт.

Существенной помехой для проведения аэрофотосъемочных работ является достаточно регулярная облачность, присущая большинству регионов нашей страны в период вегетации растений. Низкая сплошная облачность зачастую не позволяет проводить съемку с пилотируемого борта, а высокая переменная облачность во многих случаях негативно сказывается на качестве материалов аэрофотосъемки. Для некоторых регионов страны благоприятные условия могут составлять лишь несколько дней за весь вегетационный период. Это неизбежно сказывается на качестве аэрофотосъемочных материалов и оперативности. Следует учитывать и стоимость работ. Если объект, подлежащий съемке, мал по площади, использовать пилотируемую авиацию экономически нецелесообразно.

Дмитрий Хлюстов также отмечает, что в ряде случаев требуются прикладные научные исследования для анализа и интерпретации материалов дистанционного зондирования. Это позволит намного эффективнее использовать БВС в лесном хозяйстве. В настоящее время при решении производственных задач наблюдается технологический разрыв между методическими решениями, используемыми в лесном хозяйстве, и новыми технологиями сбора, обработки и анализа данных ДЗЗ. «Для устранения этого разрыва требуется совершенствование методических подходов, основанных на современных технологиях работы с материалами ДЗЗ, с обязательной последующей верификацией результатов. Высокая точность получаемых результатов, отвечающая требованиям, установленным отраслевыми нормативно-справочными и нормативно-правовыми документами, позволит обосновать легитимность использования новых методов и технологий», — считает эксперт.

Алексей Андреев