Kaip dronai ir skaitmenizacija keičia pasaulį

Anot I. Daugėlos, ketvirtus veiklos metus skaičiuojantis Aerokosmoso duomenų centras (ADC) įkurtas norint suvienyti mokslininkus ir paskatinti glaudesnį skirtingų tyrimų sričių ekspertų bendradarbiavimą.

„Norime suvienyti mokslininkus ir skatinti tarpdisciplininius tyrimus, kurių anksčiau trūko. Tradiciniams fundamentaliesiems tyrimais dažnai trūksta praktinio pritaikymo, o mokslininkams – bendradarbiavimo galimybių tarpusavyje ir su kitomis institucijomis, įmonėmis bei organizacijomis Lietuvoje bei tarptautinėje plotmėje. ADC siekia šią spragą užpildyti”, – pasakoja mokslininkas.

Pagrindinės ADC veiklos kryptys – skaitmenizacija, bepiločių orlaivių (BO) taikymo ir vystymo paslaugos, aplinkos duomenų rinkimas, apdorojimas ir aplinkos modeliavimas bei vizualizavimas. Centras su fakulteto ir viso universiteto darbuotojais nuolat bendradarbiauja su Lietuvos Kariuomene, Karinėmis Jūrų Pajėgomis, VSAT, kitomis Lietuvos ir Europos šalių institucijomis ir bendrovėmis.

Atveria naujų galimybių

ADC kuriamos technologijos šiandien yra itin aktualios – jos leidžia daugybėje industrijų praktiškai pritaikyti inovatyvius sprendimus. Pasitelkus bepiločius orlaivius (BO), galima atlikti užduotis, kurios anksčiau buvo neįmanomos: dronai gali vykdyti nuotolinį stebėjimą ir perduoti anksčiau neprieinamą informaciją; jų dėka, pasitelkus kameras ir jutiklius, galima rinkti duomenis efektyviau ir ekonomiškiau, taip optimizuojant įvairius procesus bei projektus.

„Dronai pasitelkiami aplinkosaugos, klimato kaitos stebėjimo, gynybos, statybos, žemės ūkio, miškininkystės veiklose ir net nusikaltimų prevencijai ar gelbėjimo operacijų metu. Pavyzdžiui, Vilniaus miesto savivaldybė jų pagalba tikrino šiukšlių konteinerių užpildymo lygį, stebi automobilių parkavimo įpročius daugiabučių kiemuose ir pasitelkia miesto švenčių metu, norėdama įvertinti eismo srautus”, –  vardija I. Daugėla.

Pasak pašnekovo, daugiau kaip 10 įvairiems nuotolinių duomenų rinkimo poreikiams skirtų BO prototipų sukūrusio Antano Gustaičio aviacijos instituto specialistai dažniausiai dronus bando pritaikyti ne ten, kur juos įprasta naudoti, o ten, kur jie galėtų būti naudingi.

„Iš vaizdo gebame atkurti trajektoriją, atpažinti ir sekti objektus, ruošiame simuliacines aplinkas, kurios leidžia išsamiau tirti taikomus algoritmus ir aplinkos bei drono valdymo sąsają, kad iš anksto konkrečiai misijai užprogramuotas dronas galėtų reaguoti į tai, ką aptinka skrydžio metu. Įdomūs mūsų mokslininkų tyrimai su fiksuoto sparno BO  – ant jų sparnų tvirtinamos saulės baterijos leidžia efektyviai panaudoti saulės energiją ir pratęsti skrydžio laiką. Dirbame ir su magnetometru, kuris reaguoja į magnetinius laukus ir metalus. Tinkamai jį pritvirtinus prie drono, gana tiksliai galima fiksuoti giliai po žeme esančius metalinius objektus. Tokią technologiją galima pritaikyti išminavimo darbuose, taip pat archeologiniams ir geologiniams tyrimams“, – įdomiausius projektus vardija I. Daugėla.

Nuo kariuomenės iki verslo skaitmenizacijos

Pašnekovas primena, kad dronų bumas Europoje ir pasaulyje kilo 2015-2016 metais. Tuomet jie dar buvo gana nepatikimi ir labai brangūs.

„Atsimenu, jog pats tada rašiau disertaciją apie bepiločių orlaivių taikymo galimybes uždarytame Kariotiškių sąvartyne ir aiškinausi, kaip būtų galima nuotoliniu būdu tirti didžiulį šiukšlių kalną, kuriame metų metus kaupiasi metano dujos ir kiti teršalai. Įsivaizduokite: tame kalne, nežinia kurioje vietoje, atsiranda įtrūkimas ir kyla grėsmė, kad lietus šiuos teršalus perneš į požeminius gruntinius vandenis. Tokiose krizinėse situacijose dronai jau tada pagelbėdavo. O dabar, kai BO gali klusniai skristi žmogaus parinktu maršrutu ar stabiliai kyboti viename taške, atsiveria dar daugiau galimybių“, – sako I. Daugėla.

Pasakodamas apie reikšmingiausius ADC projektus, jis įvardija ilgai trukusį bendradarbiavimą su Moldovos pasienio tarnyba – centro užduotis buvo parengti ir atlikti mokymus pasieniečiams, po kurių jie gebėtų dirbti su BO.

„Taip pat turėjome pristatyti skaitmenizacijos galimybes, sudaryti 3D modelius, išaiškinti kokios naudos tai gali duoti – pavyzdžiui, vizualiai patikrinti ar suskaičiuoti viso rūpimo ploto tiesioginį matomumą“, – detalizuoja jis.

Vadovas tęsia, kad kiti fakulteto dėstytojai Lietuvos kariuomenės treniruotėms ruošia skraidančius taikinius, moko išnaudoti 3D galimybes. Instituto mokslininkai taip pat aktyviai dalyvauja tarptautiniuose projektuose, pvz., Europos skaitmeninių inovacijų centro (EDIH) projekte, kuriame visas dėmesys buvo skirtas skaitmenizacijai.

Nuotoliniai tyrimai miestams

Mokslininkas pasakoja, kad nuotolinių tyrimų galimybėmis nuo pat jų atsiradimo pradžios domisi ne tik verslas ir įvairios institucijos, bet ir inovatyvūs pasaulio miestai. Anot jo, pirmieji nuotoliniais tyrimais susidomėjo didmiesčiai, ar miestai, įsikūrę sudėtingesnėse geografinėse lokacijose. Pavyzdžiui, prieš 15 metų, kai nuotolinius tyrimus pradėjo taikyti Amsterdamas, didžiausias galimas nuotolinio atpažinimo tikslumas buvo 85 proc.

„Amsterdame gausu upių, tiltų, siaurų gatvelių ir standartinėmis priemonėmis skaitmenizuoti aplinką labai sudėtinga. Miestas savo aplinką analizavo koordinuodamas GPS duomenis, fotografuodamas, skenuodamas ir pasitelkdamas dirbtinį intelektą. Surinktus duomenis buvo galima analizuoti keliais aspektais – pavyzdžiui, atpažinti kelio ženklus, rinkti apie juos informaciją, patikrinti būklę“, – pritaikymo galimybes vardija I. Daugėla ir priduria, kad dabar, susiaurinius sąlygas, kartais galima pasiekti beveik šimtaprocentinį nuotolinio atpažinimo tikslumą.

Panašiomis technologijomis naudojasi ir Vilniaus miesto savivaldybė.

„Prieš keletą metų tyrinėjome galimybę sostinėje automatizuoti žolės patikros darbus. Didelius žaliųjų erdvių plotus valdantis miestas privalo iš anksto apskaičiuoti ir, pasitelkęs viešuosius pirkimus, įsigyti šiuos darbus, o vėliau turi sutikrinti, kad suplanuotų žolės pjovimų pakaktų. Technologiškai pažangius sprendimus galima taikyti ir optimizuojant kelio ženklų stebėjimo, triukšmo taršos kontrolės ir kitų rūšių aplinkos monitoringo darbus“, – kaip automatizavimas palengvintų procesus pasakoja pašnekovas.

Fakulteto darbuotojai imasi ir galimybių studijų - pavyzdžiui, Energijos skirstymo operatoriui (ESO) aprašė, kaip, pritaikius dronus, būtų galima moderniau tikrinti elektros tinklų linijas.

„Komerciniai dronai galėtų skraidyti virš elektros linijų ir fotografuoti. Tai leistų specialistams iš nuotraukų įvertinti jų izoliacinių medžiagų, jungčių, stulpų, laidų būklę. Visa ši informacija automatiškai sugultų į lenteles, kurias paprastai pildo įmonės darbuotojai“, – galimybes atskleidžia mokslininkas.

Kita įdomi dronų pritaikymo sritis miestuose – karščio salų (angl. Urban Heat Island) identifikavimas. Karščio salos susiformuoja, kai tam tikrose lokacijose, dažniausiai miestuose, išsilaiko aukštesnė  temperatūra nei aplinkinėse vietovėse. Jas sukelia žmogaus veikla bei pastatai ir kelių dangos, kurios sugeria ir išlaiko daugiau šilumos nei natūrali aplinka.

„Urbanizuotose vietose meteorologams sunku išmatuoti šilumą – paprastai šiuos skaičius jie sumodeliuoja. Čia į pagalbą miestams gali ateiti dronai – pavyzdžiui, išmatuodami realų karščio lygį Konstitucijos prospekte Vilniuje, kur šį reiškinį taip pat galime stebėti“, – sako mokslininkas.
I. Daugėla apibendrina, kad dronų technologijos ne tik sparčiai keičia įvairių industrijų veiklą, bet ir atveria naujų galimybių, sprendžiant kompleksines problemas.

„Kad dronai nėra vaikams skirti žaislai, visuomenė aiškia suprato prasidėjus karui Ukrainoje. Žmonės išgirdo, kaip jie padeda gelbėti gyvybes, atlieka žvalgybą. Dabar jau drąsiai galima sakyti, kad BO technologijos vystosi labai sparčiai, o kuriamos inovacijos leidžia tikėti, kad šį technologija ateityje bus dar reikšmingesnė“, – sako I. Daugėla.
 

VILNIUS TECH informacija