Все, що треба знати про коптери з системою нічного бачення
Агентства громадської безпеки та інспекційні/аварійні бригади щодня використовують безпілотники. Вони можуть бути розгорнуті за лічені хвилини та охопити великі складні ділянки місцевості швидше та ефективніше за наземні засоби. Це величезна перевага для служб швидкого реагування, яким необхідна інформація для прийняття правильних рішень.
Проте обов’язок зазвичай кличе в темну пору. Більшість операцій із пошуку та порятунку у надзвичайних ситуаціях (SAR) проводяться вночі, коли видимість мінімальна. Щоб забезпечити пошуковим бригадам додаткові потужності для миттєвого розпізнавання території в темряві, DJI розробила дрони з функцією нічного бачення.
Що представляє собою технологія нічного бачення?
Людський зір обмежений невеликою ділянкою електромагнітного спектра. Інші частини спектра – радіо, інфрачервоний, ультрафіолетовий, рентгенівський, гамма-випромінювання — неозброєним оком не сприймаються. Проте камера з відповідними датчиками може вловлювати різні довжини хвиль.
Нічний зір означає здатність бачити в темних та слабоосвітлених умовах. Нічне бачення можливе завдяки різним технологіям, найпоширенішими з яких є теплобачення та Starlight/low-light датчики.
Тепловізія
Працює шляхом виявлення теплової енергії або термальної сигнатури, яка природним чином випромінюється як живими, так і неживими об'єктами. Тепловізійні камери оснащені складним об'єктивом та системою датчиків, що пропускають невидимі частоти інфрачервоної частини спектра. Це дає змогу виміряти температуру поверхні об'єкта. Отримані дані використовуються процесором зображення для створення так званої термограми або колірної карти, що відображає різні значення температури.
Вночі температура землі та довкілля знижується, а тіла зниклих людей залишаються теплими. Саме цю різницю температур можна виявити, тому тепловізійні камери на дронах ― це робоче рішення для нічного бачення.
Незважаючи на високу чутливість, на роботу тепловізійних камер можуть впливати численні чинники, як-от час доби, стан поверхні та відбивна здатність об'єкта. У таких сценаріях датчики Starlight/low-light можуть доповнити можливості для комплексного та швидкого реагування.
Зразок зображення з SAR Altitude Guide
Датчики Starlight
Датчики низького освітлення (low-light) працюють за принципом збирання будь-якої (невеликої) кількості світла від таких джерел, як-от зоряне або місячне світло, та його посилення.
У минулому камери нічного бачення використовували технологію, яка називається оптоелектронним покращенням зображення. Світло проходить через ряд лінз і трубку підсилювача зображення, яка перетворювала вхідні фотони в електрони. Потім ці електрони потрапляли на екран з люмінофорним покриттям, створюючи характерні зелені зображення, що світяться. Ви могли бачити їх у шпигунських фільмах або відеоіграх на зразок Call of Duty.
Сучасні Starlight-датчики застосовують техніку цифрового поліпшення зображення. CMOS-датчик використовується для перетворення світла на цифровий сигнал. Потім ці сигнали посилюються електронікою і збільшуються в кілька разів для підвищення чіткості, далі проєктуються на екран.
Датчики Starlight мають ширшу діафрагму та зменшену витримку, щоб до камери потрапляло більше світла. Датчики працюють разом з алгоритмами, які пригнічують шуми та покращують якість зображення. Технологія дає змогу створювати компактніше, легше та більше універсальнекорисне навантаження для коптерів.
На яких коптерах DJI є нічне бачення?
Хоча наука, що лежить в основі нічного бачення, може бути досить складною, дрони з камерами нічного бачення дуже прості у використанні.
Представляємо коптери DJI із функцією нічного бачення.
Mavic 2 Enterprise Advanced
Mavic 2 Enterprise Advanced
Для швидкої ідентифікації об'єктів на місцевості цей універсальний та компактний дрон оснащений подвійними датчиками — тепловізійною камерою із роздільною здатністю 640×512 px і 48-Мп візуальною камерою зі 1/2" CMOS-сенсором. Ви можете перемикатися між візуальним, тепловим або подвійним оглядом для виконання завдань: пошук зниклих людей, виявлення незаконних браконьєрів у темний час доби, а також нічне патрулювання шахт, будівельних майданчиків тощо. Дрон також оснащено точковим вимірювачем для перевірки окремих теплових точок та інструментом вимірювання площі для отримання градієнта температури на вибраній території.
Matrice 300 RTK із Zenmuse H20T
Matrice 300 RTK + H20T
Завдяки 55 хвилинам польотного часу та ширококутній FPV-камері M300 RTK забезпечує ефективне спостереження незалежно від завдання. У парі з корисним навантаженням H20T (і чотирма різними камерами) можна побачити невидиме для людського ока, незалежно від того, проводите Ви пошуково-рятувальну операцію чи охороняєте місце в темряві. До складу H20T входять 20-Мп камера із зумом, 12-Мп ширококутна камера, лазерний далекомір (від 3 м до 1200 м), і радіометрична тепловізійна камера з роздільною здатністю 640×512 пікселів.
Matrice 300 RTK із Zenmuse H20N
Matrice 300 RTK + H20N
H20N є найновішим корисним навантаженням від DJI, розробленим спеціально для роботи в нічний час та використання з M300 RTK. Датчик поєднує дві Starlight-камери з можливістю ширококутного знімання та зумування, два термальних датчики 640×512 із оптичним зумом 2×/8× та лазерний далекомір з дальністю виявлення 3-1200 м. В умовах низького освітлення та складних умов можна значно покращити видимість, одночасно збільшуючи зображення на розділеному екрані за допомогою теплового та візуального датчиків.
Matrice 30T з камерою Low-Light FPV
Matrice 30T
Новий компактний флагманський дрон DJI поміщається в рюкзак. M30T оснащений 48-Мп камерою з 1/2" CMOS-матрицею з 16× оптичним і 200× цифровим зумом, 12-Мп ширококутною камерою, лазерним далекоміром і радіометричною термальною камерою 640×512 для нічного бачення. Крім тепловізійного датчика, FPV-камера M30T оптимізована для роботи в умовах низького освітлення — це дає змогу безпечно літати вночі й не врізатися в пагорб під час пошуково-рятувальної операції.
Зверніть увагу на правий нижній кут цього GIF. Ви можете бачити, наскільки темними є умови, якщо дивитися через 48-Мп зум-камеру M30T. Але через FPV-камеру M30T можна чітко бачити горизонт та потенційні перешкоди.
Що потрібно знати про польоти на дронах із нічним баченням
Правила FAA для польотів у нічний час
Відповідно до правила Федерального управління цивільної авіації (FAA) Operations Over People, яке набуло чинності минулого року, пілоти дронів, можуть літати вночі без дозволу за умови виконання наступних вимог:
Пілот має пройти оновлений тест на базові знання або повторне навчання онлайн на сайті FAA Safety.
Дрон мусить бути оснащеним світловими приладами для запобігання зіткненню, видимими на відстані не менше трьох статутних миль із частотою спалахів, достатньою для запобігання зіткненню.
Освітлення проти зіткнення для дронів DJI із нічним баченням
Mavic 2 Enterprise Advanced: Аксесуар M2EA Beacon вказує розташування літального апарата в нічний час для дотримання правил нічних операцій.
Matrice 300 RTK: попередньо встановлені маяки безпеки на верхній і нижній частині дрона дають змогу ідентифікувати літак уночі або в умовах низького освітлення.
Matrice 30T: вбудовані маяки безпеки допомагають ідентифікувати безпілотник під час польоту, а допоміжні вогні дають змогу системі позиціонування зору досягти ще більшої точності під час нічних операцій.
Поради щодо безпеки під час роботи з безпілотниками у нічний час
Незалежно від того, скільки годин польоту у вас за плечима, завжди корисно дотримуватися порад безпеки під час роботи з дронами, щоб уникнути будь-яких казусів.
- Складіть контрольний список перед польотом і ретельно дотримуйтеся його. Хоча може виникнути спокуса якнайшвидше підняти літальний апарат у повітря, під час нічних польотів ще важливіше переконатися в тому, що сигнал GPS сильний, а налаштування повернення у вихідне положення (RTH) правильні.
- Дивіться на 5-10 градусів у бік від центра дрона, щоб компенсувати нічні сліпі зони. Оскільки підтримувати візуальну лінію видимості (VLOS) у нічний час складніше, ви можете залучити до допомоги візуального спостерігача.
- Якщо Ви не знайомі з місцевістю, де збираєтеся літати, вивчіть її в режимі супутникового огляду Google Maps, щоб краще розуміти рельєф місцевості.
- Ви також можете літати на більшій висоті, щоб уникнути перешкод, як-от дерева та лінії електропередач.
- Якщо не можете визначити місце розташування дрона щодо іншого літального апарата, негайно посадіть його.
- Використовуйте посадковий майданчик і освітлюйте місце посадки, щоб не втратити його з поля зору.
- Пам'ятайте про можливості вашого обладнання та перевіряйте прогноз погоди.
Як використовуються дрони з нічним баченням?
Існує багато ситуацій, коли дрони мусять літати в умовах поганої чи нульової видимості.
Пошук та порятунок
Корисність нічного бачення на коптерах у пошуково-рятувальних операціях неможливо переоцінити. Здатність виявити теплову сигнатуру людини, яка потрапила в біду, може стати вирішальним чинником між життям та смертю. Управління рятувальними операціями в глухих лісах або після стихійного чи воєнного лиха є складним завданням. Дрони з камерами нічного бачення можуть допомогти відстежувати як жертв, так і рятувальників.
Правоохоронна діяльність
Поліцейські та військові усувають різні типи інцидентів у нічний час. Вони можуть змінюватись від надання допомоги вразливим особам до боротьби з серйозною та організованою злочинністю й військовими угрупованнями. Якщо необхідно звести до мінімуму ризик для громадськості та об'єкта, забезпечивши максимальну безпеку, можна використовувати безпілотники для збирання оперативної інформації та відстеження переміщень навіть у темряві.
Екстрене реагування
Тепловізійні камери та starlight-датчики можуть бути незамінними інструментами для виявлення загроз, коли командам хімзахисту або групам реагування у надзвичайних ситуаціях необхідно швидко та безпечно пересуватися темними та непередбачуваними районами. Від виявлення агресивних хімічних загроз до забезпечення переваги в боротьбі з лісовими пожежами навіть після заходу сонця та зупинки вертолітних операцій — безпілотники з нічним баченням стали засобом покращення ефективності, що підвищує безпеку бригад, та допомагає досягати більшого в кожній місії.
Безпека та аварійні інспекції
Великі промислові об'єкти та інші стратегічно важливі території можуть підвищити безпеку свого периметра завдяки нічному спостереженню за допомогою безпілотників. А у разі надзвичайної ситуації, наприклад, відключення електроенергії, бригади можуть швидко простежити за змінами теплових сигнатур різних компонентів та визначити, де перебуває несправний блок. Багато видів промислових та будівельних інспекцій можуть проводитися вночі за допомогою дронів із нічним баченням.
Моніторинг та управління дикою природою
Тепловізійні датчики є одним з найефективніших способів визначення місцезнаходження тварин — як-от облік диких тварин, картографування довкілля, спостереження за поведінкою або надання медичної допомоги після лісової пожежі. За допомогою коптерів можна виявляти браконьєрів вдень та вночі. У Кенії, наприклад, БПЛА допомогли різко скоротити кількість незаконно вбитих слонів, заарештувавши понад 300 браконьєрів та вилучивши понад 1000 кг слонової кістки.
Висновок
Надзвичайних ситуацій не уникнути, проте безпілотники з функцією нічного бачення можуть озброїти служби швидкого реагування, правоохоронні органи, війська, інспекційні бригади та команди з охорони дикої природи інструментом, який виконуватиме завдання 24 години на добу 7 днів на тиждень. Навіть темної ночі коптери з функцією нічного бачення можуть виявляти ознаки життя, покращувати ситуаційну обізнаність та давати можливість співробітникам швидше приймати важливі рішення.
