Wykorzystanie dronów na obszarach wodnych – charakterystyka konstrukcji nawodno-latających
Bezzałogowe statki powietrzne na dobre wpisały się już w przestrzeń powietrzną. Lotnictwo bezzałogowe gwałtownie się rozwija i koegzystuje wraz z lotnictwem załogowym. Specyfika wykorzystania dronów oraz zadania, które są przez nie realizowane znacząco różnią się w zależności od potrzeb. Najpopularniejsze konstrukcje typu quadrcopter (wielowirnikowce z czteroma silnikami) są niezwykle uniwersalne – pozwalają na precyzyjne sterowanie, zawis w powietrzu, przenoszenie modułów payload oraz są wyposażone w najnowsze systemy bezpieczeństwa – unikania kolizji czy failsafe.
Niestety przeważająca większość konstrukcji nie jest odporna na ekstremalne lub wymagające warunki atmosferyczne, a w szczególności na deszcz czy opady śniegu. Loty dronami odbywają się w dni bez opadów, a wykorzystanie ich w mokrym środowisku może skutkować szybszym zużyciem części eksploatacyjnych, a nawet doprowadzić do awarii i upadku drona w trakcie lotu.
Jednocześnie istnieje mnóstwo specjalistycznych misji do których niezastąpione jest wykorzystanie dronów, a które wymagają konstrukcji odpornych na działanie wody, opady deszczu czy śniegu. Rozwiązaniem problemu z wykorzystaniem dronów na obszarach wodnych – nad jeziorami, rzekami, stawami, zbiornikami retencyjnymi, bagnami, morzami czy nawet oceanami są dedykowane konstrukcje nawodno-latające.
Dron nawodno-latający - charakterystyka konstrukcji
Klasyczne drony projektowane są z myślą o starcie i lądowaniu z płaskiej powierzchni. Wybrane modele takie jak Parrot ANAFI USA pozwalają również na start i lądowanie z ręki. Modele te bardzo często wykonują zdjęcie powierzchni, z której startują, aby ułatwić procedurę powrotu do domu. Wykorzystanie dronów na akwenach wodnych stawia nowe wymagania przed dronami do których zaliczamy:
-wodoodporną konstrukcję potwierdzoną certyfikatem IP56 lub wyższym
-odporność na silne podmuchy wiatru
-możliwość lotów w otwartej przestrzeni powietrznej
-możliwość startu i lądowania z niestabilnej powierzchni (łódź) lub z powierzchni wody
-dokładne systemy pozycjonowania
Drony zaprojektowane do wykonywania operacji lotniczych w środowisku morskim to konstrukcje wykorzystujące charakterystyczną budowę, która pozwala wykorzystać właściwości utrzymywania się na powierzchni wody. Modele tego typu często nazywane są również dronami amfibijnymi. Niezbędne są również odpowiednio mocne silniki pozwalające na loty w mocno wietrznym środowisku, a wirniki muszą być odporne na oblodzenie oraz opady atmosferyczne.
Konstrukcja dronów startujących z wody wiąże się z pewnymi wyzwaniami, takimi jak zapewnienie wodoodporności, stabilności podczas startu i lądowania, a także odpowiedniego zarządzania energią. Start z wody wymaga zazwyczaj większej mocy silników oraz bardziej zaawansowanych systemów nawigacyjnych, aby unikać trudności związanych z oporem wody i niestabilnym podłożem.
Zastosowania dronów na obszarach wodnych
Dedykowane konstrukcje przygotowane do wykonywania operacji lotniczych na obszarach wodnych otwierają pole do eksploracji zupełnie nowych obszarów wykorzystania dronów. Do najpopularniejszych rodzajów zastosowania dronów na obszarach wodnych możemy zaliczyć:
Inspekcje infrastruktury: Drony są wykorzystywane do inspekcji mostów, tam, platform wiertniczych i innych konstrukcji znajdujących się nad wodą lub w jej pobliżu. Mogą również sprawdzać stan rurociągów a we współpracy z dronami typu ROV współpracują przy kompleksowych inspekcjach konstrukcji nawodno-podwodnych.
Zastosowania militarne: Konstrukcje bezzałogowe na obszarach wodnych są chętnie wykorzystywane przez wojsko. Mogą one wykonywać misje rozpoznawcze, zwiadowcze, pełnić funkcję monitorowania terenu, wykrywać okręty podwodne, zwalczać piractwo i terroryzm morski, zakłócać sygnał czy wspierać specjalistyczne działania sił specjalnych.
Operacje poszukiwawczo-ratunkowe: W sytuacjach awaryjnych drony mogą szybko dotrzeć do trudnodostępnych obszarów, dostarczając żywność, lekarstwa lub środki komunikacji. Drony mogą również pomagać w lokalizacji osób zaginionych na wodzie lub na wybrzeżu, co jest nieocenionym wsparciem dla zespołów poszukiwawczo-ratowniczych.
Monitorowanie środowiska i wsparcie badań naukowych: Drony są wykorzystywane do zbierania danych środowiskowych, takich jak temperatura wody, poziom zasolenia, zanieczyszczenia oraz obserwacje fauny i flory wodnej. Pozwalają na szybkie i efektywne pokrycie dużych obszarów, co jest szczególnie ważne w monitoringu ekosystemów morskich i rzecznych.
Rolnictwo wodne i akwakultura: Drony mogą monitorować stan zdrowia hodowli ryb, analizować jakość wody oraz dostarczać precyzyjne dane dotyczące zarządzania farmami wodnymi.
Specyfikacja techniczna dronów do operacji na obszarach wodnych
Obszary wodne są specyficznym środowiskiem do wykonywania operacji w przestrzeni powietrznej. Otwarta przestrzeń, porywy wiatru, wysoka wilgotność, ekspozycja na słońce oraz szybka zmienność pogody to duże wyzwania dla bezzałogowych statków powietrznych. Konstrukcje wykorzystywane nad akwenami wodnymi powinny oferować następujące parametry techniczne:
-Silniki o wzmocnionej mocy zdolne do neutralizacji wpływu porywów wiatru
-Certyfikat wodoszczelności IP56+
-Odporność na wodę, sól oraz skrajnie niskie i wysokie temperatury
-Zasięg minimum kilka kilometrów
-Długotrwałość lotu na poziomie co najmniej 20 minut z uwzględnieniem porywów wiatru
-Dedykowane systemy failsafe i RTH projektowane z uwzględnieniem charakterystyki obszarów wodnych
Na rynku pojawia się dużo specjalistycznych dronów. Jednym z nich jest Diodon HP30. Jest to 2-kilogramowy dron typu quadrocopter o półsztywnej konstrukcji z właściwościami unoszenia się na wodzie, który został zbudowany do pracy w środowisku morskim i wodnym. Model ten projektowany był we współpracy z morskimi siłami specjalnymi i służbami ratunkowymi. W 100% wodoszczelny dron Diodon HP30 może operować z powierzchni wody lub łodzi.
Diodon HP30 został wyposażony w najwyższej klasy sensory optyczne (kamera RGB oraz termowizjna), które w połączeniu z charakterystyką lotną pozwalają na rozpoznanie i monitoring na obszarach wodnych. Dron dostosowany jest do szerokiego zakresu operacji na morzu, na linii brzegowej, w portach, a także na wodach wewnętrznych i zalanych obszarach. System może być wdrażany samodzielnie lub może być zintegrowany z okrętowymi systemami Command & Control w celu zmniejszenia obciążenia poznawczego podczas operacji. W pełni wodoszczelna i wodoodporna konstrukcja z możliwością startu i lądowania z wody otwiera nowe możliwości wykorzystania taktycznego oraz operacyjnego bezzałogowych statków powietrznych w operacjach morskich.
Co istotne Diodon HP30 to europejska konstrukcja zgodna z najważniejszymi standardami bezpieczeństwa. Komunikacja między dronem, a kontrolerem jest szyfrowana, a wszelkie dane gromadzone w kontrolerze, co minimalizuje ryzyko utraty poufnych informacji w przypadku przechwycenia lub rozbicia drona.
Drony w operacjach morskich są niezastąpionym narzędziem pracy
Drony w operacjach morskich zapewniają większą efektywność, szybkość reakcji oraz poprawiają bezpieczeństwo zarówno służb, jak i ogółu społeczeństwa. Dzięki nowoczesnym technologiom, możliwości ich zastosowania stale się rozszerzają. Warto zwrócić również uwagę na wzrost poziomu bezpieczeństwa dzięki minimalizacji ryzyka uszczerbku na zdrowiu dla służb pracujących w obszarach wodnych, a także efektywność kosztową. Wykorzystanie dronów jest zauważalnie tańsze od zaangażowania lotnictwa załogowego, a efekty w wielu rodzajach misji takie same lub nawet lepsze dzięki szybszej reakcji i dokładniejszemu sterowaniu.
