Применение дронов для мониторинга состояния окружающей среды продолжается уже не один год. Беспилотники “следят” за лесом, своевременно выявляя очаги лесных пожаров, а также фиксируют загрязнения экологии лесополосы, факты незаконной вырубки леса, отслеживают состояние популяций диких животных, позволяют предупредить возможные экологические катастрофы. Тем не менее, сложности использования дронов в лесополосе все равно существуют: это касается в том числе чистоты сигнала интернета в данной местности.
Российский зеленый массив считается самым крупным в мире, поскольку его площадь составляет 809 млн га, то есть примерно 20 % от всего пространства мирового леса. К сожалению, из-за летней жары и по вине человека (вследствие масштабной вырубки или по неосторожности обращения с огнем) крупные лесные пространства ежегодно погибают в огне. Своевременное выявление очагов пожара и реагирование охранных служб позволяет сократить количество гибнущего леса. В наши дни дроны оказываются незаменимыми для мониторинга состояния леса и не только для обнаружения огня.
В современном мире по-прежнему остаются значительные природные территории, находящиеся вне радиуса действия интернета. Чаще всего это лесные массивы или открытые океаны. На этих пространствах, ввиду отсутствия подключения к сети, не функционирует техника, работа которой непосредственно зависит от наличия сигнала интернета, как правило не работает и мобильная связь. В нашей стране проблемы с интернетом можно наблюдать не только в крупных по площади таежных лесах, но и часто в загородной местности, на сравнительно небольшом расстоянии от городов. В связи с этим вопрос об использовании дронов в “безинтернетных” зонах остается актуальным.
Отвечая на главный вопрос, стоит сразу отметить, что базовое управление беспилотниками DJI осуществляется не через интернет, а через радиосигнал. От наличия возможности подключения к сети зависит функциональность некоторых моделей дронов передавать данные на сервер, а также использовать дополнительные возможности. Многие современные модели беспилотников передают изображения и видео при наличии стабильного радиосигнала и независимо от качества связи с интернетом. Таким образом, отсутствие возможности подключения к сети не препятствует использованию подавляющего большинства дронов по прямому назначению.
Большинство современных беспилотников имеют бортовые запоминающие устройства, с помощью которых собранные во время полета данные сохраняются. Наличие интернета может иметь значение при загрузке данных для дальнейшего анализа и обработки. По сути, наличие стабильного интернета может влиять на степень выполнения поставленных задач. В большинстве случаев, в наличии интернета действительно нет необходимости. Так, без интернета можно провести таксацию леса: беспилотник сделает снимки и сохранит их на собственную карту памяти. Потом эти снимки можно перенести на компьютер и далее работать с ними. Дрон способен сохранять не только снимки, но и видеозапись, сделанную специальной камерой, прикрепленной к корпусу беспилотника. Вместе с камерой к дрону крепится передатчик и антенна. Эти приспособления сообщаются с монитором и приёмником на базовой станции. Как раз таким путем можно проследить за животными или определить распространение лесных пожаров. Кстати, этим же путем отслеживают и деятельность браконьеров.
Беспилотники DJI, в зависимости от модели, имеют разные возможности передачи данных на большом расстоянии. Последнее поколение дронов, например, DJI Matrice 300 RTK, Matrice 30 и Mavic 3 Enterprise (c обновленным программным обеспечением Pilot V6.1.1.1) не требуют наличия интернета. В них можно загружать карту местности и создавать новые, используя материалы фотограмметрической съемки. Полученные данные в виде карты можно загрузить в пульт через приложение DJI Pilot 2. А с помощью базовой станции DRTK через wi-fi получать правки в режиме реального времени.
— Единственный процесс, требующий наличия интернета, — это создание такого ортофотоплана, в ходе построения которого требуется получать поправки именно с удалённого сервера провайдера-поставщика для уточнения координат местоположения дрона и сделанных с его помощью фотографий, рассказал директор отдела промышленных решений компании Skymec Антон Ларсен.
В безинтернетных зонах на помощь приходит наземная станция D-RTK2, позволяющая беспилотнику летать в режиме RTK и определять положение дрона с минимальной погрешностью. Но точка установки станции должна иметь известные и точные координаты. Сообщение между дроном и пультом происходит через протокол связи OcuSync 3.0+ на частоте 2,400–2.4835 ГГц. Станция D-RTK 2 устанавливается на земле, она анализирует данные, полученные с дрона, и вносит поправки. С помощью станции возможно скорректировать данные мониторинга с точностью до сантиметра.
В то же время станция D-RTK 2 поддерживает все крупные спутниковые системы позиционирования (GPS, ГЛОНАСС, BeiDou и Галилео), работает с сетями 4G, OcuSync, WiFi и LAN, передавая данные бесперебойно. Станция взаимодействует с помощью системы NTRIP (Networked Transport of RTCM via Internet Protocol), которая выполняет роль посредника в передачи данных.
Резюмируя, можно сказать, что фактически наличие интернета не является условием для работы дрона, но повышает эффективность его применения. Первичный сбор и передача данных беспилотниками может осуществляться в лесополосе, где отсутствует интернет или сигнал слишком слабый. Имеют значение дальность, высота полета беспилотника, а также особенности местности. Если дрон был запущен в лесополосе, контакт может быть не точным на большом расстоянии (больше 1 км), поскольку соединению будут препятствовать кроны деревьев. Если же запуск осуществляется с холма или открытой местности, то связь может сохраняться на расстоянии 5–6 км. В случае, если аппарат потерял контакт с пультом, он автоматически возвращается в точку исхода.
Совершенствование системы работы дронов, совместимости их с дополнительными агрегатами не стоит на месте. Использование беспилотников для мониторинга окружающей среды, состояния леса растет с каждым днем. Ежегодные лесные пожары и незаконная вырубка провоцируют все более широкое внедрение БПЛА в сферу экомониторинга и работы МЧС.
Проблема отсутствия интернета постепенно тоже решается: в настоящее время появились особые дроны, раздающие интернет в “безинтернетных” зонах. Хотя сейчас проект носит пилотный характер и до масштабного внедрения дело еще не дошло. Пока такие дроны предполагается применять прежде всего все-таки в зоне боевых действий или после глобальных природных катаклизмов, но не исключено, что вскоре дойдет и до использования в мирных целях для перманентного мониторинга состояния природы.
Идеей покрыть все мировое пространство интернетом задался еще несколько лет назад Илон Маск. Его компанией SpaceX была создана глобальная спутниковая система Starlink, которая с каждым годом внедряется во все большее количество стран мира, на площадях, где интернет отсутствовал или сигнал был слишком слабым.
Польза беспилотников для мониторинга и съемки очевидна. Эти аппараты во многом предопределяют наше будущее и развитие технологий безусловно способствует повышению качества сбора данных дронами, функционирования аппаратов и условий их работы. С учетом темпов, с каким движется техпрогресс, можно уверенно предположить, что трудности, существующие на данный момент, будут преодолены уже в условное завтра.
