Беспилотник молодых ученых ФТФ ТГУ поможет восстановить леса после пожаров

Создать беспилотный летательный аппарат проектную команду подтолкнули лесные пожары, бушевавшие в Сибири в 2019–2020-х годах. На первом этапе команда конструкторов разработала беспилотник для мониторинга, который может определять наиболее вероятные участки возникновения пожаров. Это позволило перейти к новому этапу – разработке БПЛА по восстановлению сгоревших лесов.

– Мы обнаружили, что в основном для аэросева семян используются БПЛА мультикоптерного типа, – рассказывает Куат Исмаилов, сотрудник ФТФ ТГУ и руководитель проектной команды. – Но в таких задачах важна точность и заданная скорость, чтобы семена погружались в грунт на достаточную глубину. Беспилотники самолетного типа практически не использовались ввиду того, что высота и скорость полета довольно большая, отчего крайне низка точность и обеспечение скорости входа в грунт. В мультикоптерных же БПЛА это обеспечивается малой высотой полета и пневматическими пушками.

Однако пострадавшие участки леса могут являться труднодоступными, и беспилотник-коптер туда не долетит. Исходя из этого, конструкторы создали БПЛА самолетного типа с размахом крыльев в 4,32 метра и массой 29 кг. Он сможет вместить 1 000 семян со специальным субстратом, который поможет будущим деревьям прорастать. За час работы такой беспилотник способен высадить несколько гектаров леса.

Куат Исмаилов отмечает, что большая часть команды разработчиков – выпускники и сотрудники физико-технического факультета ТГУ, которые занимались баллистикой и динамикой летательных аппаратов, поэтому никаких трудностей с расчетом траектории попадания капсул с семенами в землю не возникло.

– В ходе дальнейших исследований мы проверяли поставленные гипотезы, изучали массу и состав биокапсул. По итогу можем уверенно сказать: да, использование беспилотника самолетного типа в таких целях возможна, но крайне важно определиться с механизмом сброса, технологией изготовления капсул, оценить с неба состояние «пострадавшего» грунта и грамотно выбрать необходимую точку посадки БПЛА, – добавляет Куат. – Мы выработали алгоритм, по которому аэросев будет эффективен. Для этого сначала необходимо отправить беспилотник, который сделает трехмерные снимки выгоревшей местности, отметить точки безопасной посадки и лишь затем отправить БПЛА-аэросев.

Идея разработчиков была поддержана в рамках стратегического проекта «Технологии безопасности» – одного из основных направлений развития ТГУ по федеральной программе «Приоритет 2030». Также проектом заинтересовалась компания «Сибирский кедр» – ее представители совместно с учеными Биологического института ТГУ предложили помощь и кооперацию. Однако, по словам авторов проекта, не все гипотезы еще проверены.

– Необходимо провести опытно-конструкторские работы, изготовить несколько вероятных опытных образцов – и только после этого мы сможем проверить большую часть наших гипотез, – заключил Куат Исмаилов.

Отметим, в Томском государственном университете ведется большая работа в сфере цифрового земледелия. Университет разрабатывает алгоритмы мониторинга и прогнозирования урожайности сельскохозяйственных культур в виде «облачного» сервис, реализует образовательные программы кадрового обеспечения и сопровождения проекта развития цифровых технологий точного земледелия.

Турнир агродронов. Томская область, 2023

 Источник: Новости ТГУ