Лиан Пин Кох, доцент кафедры прикладной экологии и охраны в Швейцарской высшей технической школе Цюриха, – фанат научной фантастики, хотя большинство знает его как ученого-эколога. Его мечта объединить две эти страсти привела к созданию сайта conservationdrones.org, посвященного сбору информации о лесах и живой природе с помощью недорогих беспилотных машин. На платформе TED Кох рассказал о дронах, которые давно уже перестали восприниматься как игрушки для взрослых мальчишек. Slon публикует собственный перевод его лекции.
Говоря о Непале, мы представляем себе заснеженные Гималаи, прозрачные горные озера или прекрасные зеленые луга. О чем мы обычно не догадываемся, так это о том, что в предгорьях, где климат жарче, а зелени больше, разнообразие живой природы огромно. Там можно встретить индийского носорога, азиатского слона и бенгальского тигра. Всем этим животным угрожают браконьеры, и батальоны солдат занимаются охраной национальных парков Непала. Им приходится патрулировать тысячи гектаров леса, передвигаясь пешком или верхом на слоне. Небезопасны для солдат и перестрелки с браконьерами. Отсюда – желание Непала найти новые пути для защиты лесов и живой природы вообще.
И не так давно у страны появилась такая возможность: это дроны, а если точнее – природоохранные беспилотники. Мы с коллегами целый год работаем над их созданием и учим персонал непальских национальных парков пользоваться этой техникой. Потенциал дронов в деле борьбы с браконьерством и мониторинга состояния живой природы огромен. Они способны не только предоставлять вид территорий с высоты птичьего полета, но и делать детализированные фото происходящего на земле в высоком разрешении.
Дроны, о которых говорю я, представляют собой авиамодель с автопилотом, оснащенным модулем GPS, компасом, барометрическим альтиметром и еще несколькими сенсорами. Также беспилотник может быть оборудован фото- или видеокамерой. Плюс программная часть, задающая дрону нужное направление. Люди удивляются, когда узнают, что этих компонентов достаточно для создания природоохранного дрона. Но еще сильнее поражает, насколько эти компоненты доступны. Такой аппарат стоит немногим более хорошего компьютера или бинокля!
Допустим, вы собрали беспилотник и хотите его запустить. Нужно всего лишь определить координаты полета, например, задать пару параметров в интерфейсе Google Maps, используя ПО с открытым исходным кодом. Миссии могут быть как простыми, состоящими из нескольких путевых точек, так и сложными, скажем, для полетов над речной системой.
Какова бы ни была миссия, вы просто загружаете ее в автопилот, отправляете вашего дрона в поле и запускаете его, подбросив в воздух. После этого я обычно отправляюсь пить кофе, хотя некоторые паникуют и переживают: а вдруг дрон не вернется! Но он возвращается и даже автоматически приземляется.
Так какие возможности дает природоохранный беспилотник? Первый прототип мы строили, чтобы отправить его в провинцию Северная Суматра, это в Индонезии. Нужно было найти в тропических лесах найти места обитания орангутанов и узнать, сколько представителей вида там осталось. Обычный метод наблюдения за орангутанами выглядит так: вы идете в лес пешком, нагруженные тяжелым оборудованием, и с помощью бинокля просматриваете верхушки деревьев, стараясь найти животное или его гнездо. Можете себе представить, насколько это долгий и трудоемкий процесс! Дроны могли значительно упростить всю процедуру и снизить ее стоимость, поэтому мы очень обрадовались, когда получили первые снимки гнезд орангутанов. Сегодня у нас на руках фотографии множества гнезд, сделанные в разных регионах Юго-Восточной Азии, и задача состоит в том, чтобы программисты разработали алгоритмы, позволяющие автоматически считать количество гнезд, используя фото.
Важны для исследований также и снимки местности, среды обитания животных: насколько она пригодна для них и безопасна. Иногда мы отдаляем камеру и смотрим, что творится вокруг в конкретный момент. Вот плантация масличных пальм на Суматре. Пальмовое масло – одна из главных причин вырубки лесов в этой части мира, поэтому мы хотели отследить с помощью дронов, как быстро расширяются в Юго-Восточной Азии плантации масличных пальм. Беспилотники также могут следить за нелегальной вырубкой. Вот, например, недавно вырубленный лес на Суматре. Можно даже увидеть ветки, оставшиеся на земле.
Наверное, самое интересное в фотографировании с воздуха – возможность в дальнейшем соединить снимки, чтобы создать большую карту местности. Она даст необходимую информацию: где и когда плантации могут начать экспансию, где леса начинают исчезать, где есть опасность пожара.
Снимки могут использоваться для создания трехмерной модели леса. Такие модели не только приятны глазу, но и математически точны, поэтому исследователи могут вычислить расстояние между деревьями, площадь поверхности, количество растительности, а все эти данные нужны для мониторинга состояния лесов. Не так давно мы стали экспериментировать с термальными камерами. Они способны определить тепловыделяющие объекты и крайне полезны для поиска браконьеров и их костров.
Теперь я хочу вам рассказать, где природоохранные дроны используются сейчас. Усовершенствование беспилотников – процесс бесконечный, мы постоянно увеличиваем радиус их действия, прочность, грузоподъемность, что позволяет расширить линейку переносимого оборудования. Это дает новые возможности применения дронов.
Например, камеры-ловушки – довольно обычная вещь, ее используют биологи, чтобы сделать снимки прячущихся в лесах животных. Камеры включаются при движении. Проблема в том, что ученый должен вернуться в лес, чтобы забрать фото, что занимает довольно много времени, особенно если камер несколько. Дрон можно запрограммировать для выполнения этого задания. Оснащенный специальным сенсором, он может лететь над лесом и удаленно загружать эти фото через Wi-Fi.Радиоошейники – еще один прибор, необходимый биологам в их работе. Ошейник надевают на животное, и он передает радиосигнал, позволяющий отслеживать передвижения. Но обычный способ довольно-таки несуразен: исследователь идет, неся на себе большую и неудобную антенну, немногим отличающуюся от телевизионных, если помните, стояли такие на крышах. Дрон может делать ту же работу эффективнее. Достаточно оснастить его сканирующим радиопередатчиком и пустить над лесом по определенному маршруту.Третий и, пожалуй, самый интересный метод использования беспилотника таков: отправить в отдаленный тропический лес и спустить вниз маленький микрофон, который позволит подслушать млекопитающих, птиц, амфибий. И, возможно, Йети!
Размах крыльев беспилотника MAJA достигает двух метров. Он весит два килограмма и может нести на себе до половины этого веса. Дрон полностью автономен. Находясь на задании, он способен передавать видеозапись на находящийся на земле лэптоп, что позволяет видеть картинку в реальном времени. У него несколько сенсоров, а качество фотографий достигает двух сантиметров на пиксель. Дрон может оставаться в воздухе до 60 минут и путешествовать на расстояния до 50 километров.
Природоохранные беспилотники начались с безумной идеи двух биологов. И мы верим, что дроны сыграют решающую роль в нашем деле. Было много скептиков и критиков: они считали, что мы – дети, дурачащиеся с игрушечными самолетиками. В какой-то степени так и есть. Будем честны, дроны – настоящие игрушки для мальчишек. В то же время мы повстречали множество удивительных людей, коллег и партнеров, разделивших наше видение, разглядевших потенциал идеи. Для нас очевидно, что эта технология поможет ученым в борьбе за сохранения лесов и дикой природы на нашей планете.
Источник: slon.ru
