Os veículos aéreos não tripulados "dominam" o reconhecimento há muito tempo e agora são usados ativamente nesta área. No entanto, com raras exceções, estamos falando em observar o terreno por meios optoeletrônicos. Paralelamente, são propostos novos desenvolvimentos no domínio dos veículos aéreos não tripulados, com o objetivo de resolver novas tarefas especiais. Há poucos dias, foi anunciada a criação do primeiro UAV do mundo capaz de detectar explosivos. Este dispositivo foi denominado LDS SpectroDrone.
A existência de um projeto promissor envolvendo a implementação de novas tarefas especiais foi anunciada no dia 15 de novembro. A empresa israelense Laser Detect Systems (LDS) publicou um comunicado oficial à imprensa sobre seu novo desenvolvimento. Na véspera da HLS & Cyber Expo, realizada de 15 a 16 de novembro em Tel Aviv, a incorporadora decidiu divulgar informações sobre alguns elementos de sua exposição. O tópico de uma das postagens foi um projeto chamado SpectroDrone. O objetivo deste desenvolvimento é realizar o controle sobre determinados objetos em busca de explosivos e objetos potencialmente perigosos.
Visão geral do UAV com o sistema SpectroDrone. Um quadro de um comercial
É relatado que o produto SpectroDrone é o primeiro UAV do mundo capaz de encontrar dispositivos explosivos e explosivos, incluindo aqueles localizados atrás de obstáculos. Ao mesmo tempo, o drone pode trabalhar a uma certa distância do operador e também tem a capacidade de não se aproximar de uma pequena distância do objeto inspecionado durante a operação. As características e capacidades obtidas são o resultado da combinação de dois desenvolvimentos, a saber, uma plataforma quadcopter e um detector a laser moderno operando no princípio do espectrômetro.
O dispositivo Optimus, desenvolvido pela empresa israelita Airobotics, foi escolhido como base para o VANT com o espectrómetro LDS. É uma máquina relativamente leve, com quatro hélices, com um conjunto de equipamentos necessários para o controle e solução de diversas tarefas. Além disso, esse drone tem capacidade de carga suficiente para transportar o espectrômetro. Após algumas pequenas modificações, o produto Airobotics Optimus tornou-se o hospedeiro do sistema SpectroDrone. Nesta configuração, o novo design israelense foi demonstrado em uma exposição recente.
Em termos das principais características de design do UAV, o Optimus difere pouco de outras tecnologias modernas em sua classe. O projeto principal do aparelho é um corpo de plástico de forma complexa. Como parte das unidades de plástico, há uma grande fuselagem aerodinâmica de formato característico, à qual estão fixados quatro feixes com motores. O projeto prevê a utilização de quatro motores elétricos com hélices próprias. Diretamente sob os motores, nas vigas do aparelho, estão montados racks usados como chassi. Em caso de pouso de emergência, o dispositivo está equipado com um pára-quedas.
Visão geral do drone durante a solução das tarefas atribuídas. Figure Laser Detect Systems / Laser-detect.com
Airobotics Optimus possui o sistema de controle mais automatizado capaz de realizar várias operações de forma independente e sem a participação do operador. Assim, tendo recebido um programa de ação, o drone pode decolar independentemente, ir para uma determinada área ou começar a patrulhar ao longo de uma rota especificada. A automação também melhora os recursos do dispositivo durante a operação contínua. O dispositivo usa navegação por satélite para determinar sua própria posição. A precisão na determinação das coordenadas, segundo o desenvolvedor, chega a 1 cm.
Para transporte e manutenção do UAV, o fabricante oferece um contêiner especial. Dentro deste produto é colocado um conjunto completo de equipamentos necessários para operar o drone. O próprio dispositivo na posição de transporte é colocado em uma fenda especial na parte superior do recipiente e é fechado com uma tampa deslizante. Quando é necessário decolar, os elementos do telhado divergem para os lados, liberando espaço para o levantamento.
Na versão original, o drone desenvolvido por israelenses carrega apenas equipamentos óptico-eletrônicos, o que permite pilotar e monitorar o terreno. O projeto SUD propôs o uso de uma nova carga útil para fins especiais. Com a ajuda dele, o operador do complexo poderá encontrar objetos potencialmente perigosos e determinar o grau de risco, revelando a presença de explosivos. De referir que a carga útil do UAV Airobotics Optimus é constituída por módulos amovíveis. Para substituir o módulo e, consequentemente, mudar a função tática do aparelho, leva um mínimo de tempo.
Recipiente para transporte do dispositivo. Foto Airobotics / Airobotics.co.il
O produto SpectroDrone é um bloco com um conjunto de diversos equipamentos utilizados na busca de vestígios de determinados produtos químicos. Este dispositivo contém vários dispositivos optoeletrônicos equipados com seus próprios emissores de laser. Os últimos geram radiação com diferentes comprimentos de onda. O detector também inclui um telêmetro a laser e uma câmera de vídeo de alta resolução. Para processar sinais de diferentes componentes, o detector é equipado com um sistema de controle que opera de acordo com algoritmos especiais. A liderança da empresa LDS na criação desses equipamentos é confirmada por patentes.
Durante a operação de um drone equipado com um sistema de detecção, os elementos do produto SpectroDrone devem monitorar automaticamente. Vários lasers em diferentes alcances emitem luz direcionada ao objeto inspecionado. Além disso, a óptica coleta a radiação refletida e a processa de acordo com um algoritmo especial. A presença de certas características da luz refletida indica a presença de certas substâncias no ar. É declarada a possibilidade de detectar substâncias no estado sólido, pulverulento ou aerossol.
O princípio de operação proposto permite que o sistema SpectroDrone seja usado em vários campos, mas o desenvolvedor o adaptou para uso na busca de explosivos. Os algoritmos de processamento de sinal foram projetados com as características de tais conexões em mente. Argumenta-se que o sistema de processamento de sinal permite trazer o limite inferior da concentração da substância detectável para os valores mínimos. Uma redução no número de falsos positivos e falsos negativos também foi relatada. De acordo com um comunicado do fabricante, o novo detector tem desempenho semelhante ao das amostras de laboratório.
Colocação de dispositivos ópticos. Um quadro de um comercial
O método proposto para aplicação de tecnologia avançada é bastante simples. Ao comando do operador ou sob o controle da automação, o drone da plataforma deve ir para a área alvo. No caso do UAV Optimus, o alcance chega a 3 km. Após atingir a posição desejada, o equipamento alvo é conectado ao trabalho. Ele estuda independentemente o estado do ar atmosférico próximo ao objeto em estudo e detecta a presença de explosivos ou outros compostos perigosos. As informações sobre a condição do ar próximo ao alvo são transmitidas em tempo real para o console do operador. Tendo recebido dados precisos sobre a presença ou ausência de explosivos, o operador do complexo pode transmitir todas as informações necessárias aos sapadores que trabalham com um objeto perigoso. No momento, o alcance dos objetos levantados é limitado a apenas alguns metros, o que está associado às peculiaridades de operação dos equipamentos a laser.
Na forma proposta, o veículo aéreo não tripulado Optimus com espectrômetro SpectroDrone pode ser utilizado em diversos campos. Em primeiro lugar, essa técnica é do interesse das forças armadas e dos serviços especiais que precisam de meios para procurar artefatos explosivos de um ou outro tipo. Nesse caso, os drones podem ser usados para procurar dispositivos explosivos improvisados ao longo do caminho dos comboios ou para proteger vários objetos de possíveis ataques com explosivos. Um UAV com equipamento especial, em tese, permitirá localizar uma ameaça em tempo hábil e tomar as medidas necessárias.
Ao mesmo tempo, o espectrômetro compacto, carregado pelo drone, pode ser usado também em outras áreas. A capacidade de pesquisar certas substâncias no ar pode ser útil em muitas outras áreas. O processo de produção em algumas indústrias está associado ao risco de substâncias presentes no ar que são perigosas para humanos e equipamentos. Os detectores leves podem muito bem ser usados como um meio de advertir sobre o perigo. Em particular, tal técnica pode ser de interesse para empresas de mineração que precisam de sistemas para a detecção de gases perigosos.
Demonstração do funcionamento do sistema. Um quadro de um comercial
O sistema SpectroDrone também tem algum potencial para uso em socorro em desastres. A capacidade de monitorar a situação com um conjunto de instrumentos ópticos e realizar espectrometria pode melhorar significativamente a consciência situacional de especialistas.
Em sua forma atual, o equipamento espectrométrico do tipo SpectroDrone é uma unidade compacta projetada para instalação em um dos veículos aéreos não tripulados existentes. No futuro, a lista de operadoras desses equipamentos pode aumentar. Devido ao seu pequeno tamanho e peso, o novo tipo de sistema pode ser instalado em outros tipos de VANTs com características diferentes. Além disso, a incorporadora cita a possibilidade de adaptação do complexo para uso em plataformas terrestres.
O bloco leve do sistema SpectroDrone, após algumas alterações, poderá ser instalado em sistemas robóticos de controle remoto baseados no solo. Além disso, veículos de modelos existentes podem ser portadores do detector. Devido ao uso de um tipo diferente de transportador, o escopo de aplicação do equipamento pode mudar. Assim, no futuro, a empresa fabricante poderá oferecer aos clientes uma gama bastante ampla de modificações do novo sistema, adaptadas para resolver diversos problemas.
Produto SpectroDrone sem mídia. Um quadro de um comercial
É óbvio que o projeto proposto tem suas desvantagens. Uma das principais pode ser considerada a restrição à distância do objeto em estudo. Você também precisa de uma linha de visão sem grande interferência. A necessidade de aproximar-se a vários metros de distância não permite trabalhos encobertos, podendo interferir na resolução de algumas tarefas militares. Além disso, um trabalho eficaz pode ser difícil devido à natureza da paisagem e à localização do objeto suspeito.
O mais recente desenvolvimento da indústria israelense é de grande interesse. Pela primeira vez na prática mundial, foi possível equipar um veículo aéreo não tripulado não apenas com sistemas de observação optoeletrônicos, mas também com equipamentos especializados capazes de pesquisar certas substâncias. As características e capacidades declaradas, bem como a ausência de análogos diretos, permitem às empresas Airobotics e SUD contar com certo interesse de clientes potenciais e aguardar a assinatura de contratos de fornecimento de equipamentos seriais. Um incentivo adicional para o surgimento de pedidos de sistemas SpectroDrone pode ser uma arquitetura modular que permite o uso de equipamentos especiais junto com várias plataformas de operadoras.
No entanto, é muito cedo para falar sobre as reais perspectivas do projeto. O desenvolvimento original foi apresentado a clientes em potencial há apenas alguns dias, de forma que os futuros compradores simplesmente não teriam tempo para formar sua opinião e decidir sobre a necessidade de compra de equipamentos. Se o complexo SpectroDrone realmente interessar aos futuros operadores, os primeiros contratos para o seu fornecimento podem surgir num futuro previsível.
