Эксперименты с использованием квадрокоптера в поиске
Читать пожарным и поисковикам. Технические подробности испытаний и техническая съемка. Для тех, кто в теме, будет интересно.
21 декабря около пос. Осеево в Щелковском районе МО провели эксперименты по дальности полета квадрокоптера и по поиску оптимальных высот и скоростей полета для поиска пострадавших.
Квадрокоптер - DJI F-450 с автопилотом Naza, экшн-камерой Mobius, "ошейником"-передатчиком DC-50 в комплекте с ручным навигатором Гармин Астро-320. Ошейник позволяет писать и видеть трек квадрокоптера в реальном времени на экране навигатора с подгруженной сеткой, картой и т.п. То есть выполнять стандартные поисковые и пожарные задачи. К сожалению, пока работаем только с экраном навигатора (вывести трек и положение "ошейника" на большой экран пока не получилось).
Пробовали полет на дальность (километр). Высоты около 20м в начале полета. Около 90м в конце (у дальней точки) в связи с тем, что там вблизи опор ЛЭП старались уйти на высоту, исключающую столкновение с проводами. Оценивали дальность передачи видео в низком разрешении и телеметрии, дальность управления. Заодно выбирали высоты для экспериментов с поиском (присматривались к поверхности, старались понять соотношение оптимальной ширины захвата и качества картинки).
Итоги: отлетели на километр. Картинка на этом удалении (с двумя действующими ЛЭП по дороге) передается с небольшими помехами. На большей высоте скорее всего, можно отлететь дальше. Управление не теряется. Из-за задержек на осмотры и полеты в разных режимах высадили аккумулятор на обратной дороге, вынужденно сели не долетев до места старта. Сели умеренно мягко (без повреждений). Ошейник позволил выйти точно к севшему аппарату.
Следующие тесты были на пробы технологии "прочеса" с воздуха. Пробовались разные высоты и скорости. А также разные по емкости аккумуляторы и комплекты из двух параллельно соединенных аккумляторов. Из-за недостаточной емкости аккумуляторов для такой нагрузки (кроме самого квадрокоптера, он несет камеру с подвесом и увесистый защищенный ошейник с собственным аккумом и большой антенной), время полета оказалось довольно ограниченным (около 10 минут на один аккумулятор против 17-20 минут полета на том же аккуме без ошейника). На сдвоенном аккумуляторе полет неудачный (вероятно, конструкция слишком тяжелая, продержались в воздухе менее 3 минут).
В качестве "пострадавших" были взяты костюмы лесных пожарных (тот, что попал в выкладываемую съемку - синий костюм с серой каской, т.к. это наименее заметные цвета на фоне слякотного частично заснеженного поля). Дополнительно на некотором удалении от "пострадавшего" был положен РЛО оранжевого цвета (тест на поиск заметного оборудования).
Не буду описывать все волнительные подробности взлетов и посадок. Сразу выводы. Предварительно делаем выводы, что на низком разрешении (по "телевизору" на который идет видео и телеметрия во время полета) уверенно найти человека и предметы типа РЛО можно на высотах около 10-15м. При достаточном навыке, можно распознать и с 20-25, но без гарантии. С 50-100 уверенно опознаются машины, и эти высоты, вероятно, оптимальны для поиска дыма, анализа подъездных путей, водоисточников и т.п. Низкое разрешение позволяет уверенно управлять аппаратом, лететь на нужной высоте, направлять камеру. Собственно, при этих опытах на низком разрешении при "прочесе" увидели мелькнувший РЛО, но в реальном времени не увидели "пострадавшего" (поэтому не зависли над ним и не отсняли крупнее). Хотя потом, при спокойном просмотре низкого разрешения, заметили, что "пострадавший" был в кадре.
При отсмотре высокого разрешения уверенно нашли "пострадавшего" (опять же не в центре кадра и не очень долго, т.к. не обнаружили его в процессе полета).
Возможно, правильная тактика - быстро снимать на скорости около 10 км/ч с высоты 20 м, "прочесывая" участок и ориентируясь по треку (чтобы не вылезти за квадрат и не оставить непросмотренных мест) и по картинке низкого разрешения, а искать уже потом по высокому (в процессе подготовки к следующему запуску). Группа из трех человек может обеспечить и доставку и все работы. При получении должных навыков можно справиться и вдвоем.
Всем желающим предлагаем посмотреть видео и попробовать найти "потеряшку" (можно отметить в комментах на какой секунде и в какой части кадра). Ну и кидать свои мысли о применимости или нет этой технологии в работе и возможных тактических схемах, позволяющих оптимально использовать такие аппараты. Пока мы исходим из того, что это - дополнительное оснащение для пожарной или поисковой группы, которое не заменяет "большую" авиацию, но значительно расширяет возможности наземной группы. Для пожарных - позволяет "осмотреться" на предмет дорог, воды, реального расположения элементов кромки и т.п. Для поисковиков - осмотреть болота, заросшие поля, просеки и т.п., на которые иначе ушло бы неоправданно много времени и сил при обычном "прочесе".
Треки нескольких полетов (их мы видим в реальном времени на экране навигатора)
Ниже фото и видео. Видео сюда засунуть получилось немного хуже оригиналов, но нонимание того, что видим, дает.
Видео полета на дальность в низком разрешении с телеметрией:
Видео полета на дальность в высоком разрешении
Видео прочеса на высоте 20 м в низком разрешении с телеметрией
Видео прочеса на высоте 20м в высоком разрешении. Найди потеряшку и РЛО!
Видео прочеса на высоте 5-10м в низком разрешении с телеметрией (из-за слишком тяжелых аккумуляторов в конце практически падает, но обошлось без повреждений)
Видео прочеса на высоте 5-10м в высоком разрешении. Найди потеряшку и РЛО!
Фото:
Квадрокоптер после посадки в поле,
Место, где лежал "пострадавший" (при пешем "прочесе" визуально не обнаруживался с 5 м, т.к. лежал на склоне овражка)
Место, где лежал РЛО (при пешем "прочесе" был виден с 10-20 м).
Общий вид (с земли) местности, на которой проводились эксперименты
21 декабря около пос. Осеево в Щелковском районе МО провели эксперименты по дальности полета квадрокоптера и по поиску оптимальных высот и скоростей полета для поиска пострадавших.
Квадрокоптер - DJI F-450 с автопилотом Naza, экшн-камерой Mobius, "ошейником"-передатчиком DC-50 в комплекте с ручным навигатором Гармин Астро-320. Ошейник позволяет писать и видеть трек квадрокоптера в реальном времени на экране навигатора с подгруженной сеткой, картой и т.п. То есть выполнять стандартные поисковые и пожарные задачи. К сожалению, пока работаем только с экраном навигатора (вывести трек и положение "ошейника" на большой экран пока не получилось).
Пробовали полет на дальность (километр). Высоты около 20м в начале полета. Около 90м в конце (у дальней точки) в связи с тем, что там вблизи опор ЛЭП старались уйти на высоту, исключающую столкновение с проводами. Оценивали дальность передачи видео в низком разрешении и телеметрии, дальность управления. Заодно выбирали высоты для экспериментов с поиском (присматривались к поверхности, старались понять соотношение оптимальной ширины захвата и качества картинки).
Итоги: отлетели на километр. Картинка на этом удалении (с двумя действующими ЛЭП по дороге) передается с небольшими помехами. На большей высоте скорее всего, можно отлететь дальше. Управление не теряется. Из-за задержек на осмотры и полеты в разных режимах высадили аккумулятор на обратной дороге, вынужденно сели не долетев до места старта. Сели умеренно мягко (без повреждений). Ошейник позволил выйти точно к севшему аппарату.
Следующие тесты были на пробы технологии "прочеса" с воздуха. Пробовались разные высоты и скорости. А также разные по емкости аккумуляторы и комплекты из двух параллельно соединенных аккумляторов. Из-за недостаточной емкости аккумуляторов для такой нагрузки (кроме самого квадрокоптера, он несет камеру с подвесом и увесистый защищенный ошейник с собственным аккумом и большой антенной), время полета оказалось довольно ограниченным (около 10 минут на один аккумулятор против 17-20 минут полета на том же аккуме без ошейника). На сдвоенном аккумуляторе полет неудачный (вероятно, конструкция слишком тяжелая, продержались в воздухе менее 3 минут).
В качестве "пострадавших" были взяты костюмы лесных пожарных (тот, что попал в выкладываемую съемку - синий костюм с серой каской, т.к. это наименее заметные цвета на фоне слякотного частично заснеженного поля). Дополнительно на некотором удалении от "пострадавшего" был положен РЛО оранжевого цвета (тест на поиск заметного оборудования).
Не буду описывать все волнительные подробности взлетов и посадок. Сразу выводы. Предварительно делаем выводы, что на низком разрешении (по "телевизору" на который идет видео и телеметрия во время полета) уверенно найти человека и предметы типа РЛО можно на высотах около 10-15м. При достаточном навыке, можно распознать и с 20-25, но без гарантии. С 50-100 уверенно опознаются машины, и эти высоты, вероятно, оптимальны для поиска дыма, анализа подъездных путей, водоисточников и т.п. Низкое разрешение позволяет уверенно управлять аппаратом, лететь на нужной высоте, направлять камеру. Собственно, при этих опытах на низком разрешении при "прочесе" увидели мелькнувший РЛО, но в реальном времени не увидели "пострадавшего" (поэтому не зависли над ним и не отсняли крупнее). Хотя потом, при спокойном просмотре низкого разрешения, заметили, что "пострадавший" был в кадре.
При отсмотре высокого разрешения уверенно нашли "пострадавшего" (опять же не в центре кадра и не очень долго, т.к. не обнаружили его в процессе полета).
Возможно, правильная тактика - быстро снимать на скорости около 10 км/ч с высоты 20 м, "прочесывая" участок и ориентируясь по треку (чтобы не вылезти за квадрат и не оставить непросмотренных мест) и по картинке низкого разрешения, а искать уже потом по высокому (в процессе подготовки к следующему запуску). Группа из трех человек может обеспечить и доставку и все работы. При получении должных навыков можно справиться и вдвоем.
Всем желающим предлагаем посмотреть видео и попробовать найти "потеряшку" (можно отметить в комментах на какой секунде и в какой части кадра). Ну и кидать свои мысли о применимости или нет этой технологии в работе и возможных тактических схемах, позволяющих оптимально использовать такие аппараты. Пока мы исходим из того, что это - дополнительное оснащение для пожарной или поисковой группы, которое не заменяет "большую" авиацию, но значительно расширяет возможности наземной группы. Для пожарных - позволяет "осмотреться" на предмет дорог, воды, реального расположения элементов кромки и т.п. Для поисковиков - осмотреть болота, заросшие поля, просеки и т.п., на которые иначе ушло бы неоправданно много времени и сил при обычном "прочесе".
Треки нескольких полетов (их мы видим в реальном времени на экране навигатора)
Ниже фото и видео. Видео сюда засунуть получилось немного хуже оригиналов, но нонимание того, что видим, дает.
Видео полета на дальность в низком разрешении с телеметрией:
Click to viewВидео полета на дальность в высоком разрешении
Видео прочеса на высоте 20 м в низком разрешении с телеметрией
Видео прочеса на высоте 20м в высоком разрешении. Найди потеряшку и РЛО!
Видео прочеса на высоте 5-10м в низком разрешении с телеметрией (из-за слишком тяжелых аккумуляторов в конце практически падает, но обошлось без повреждений)
Видео прочеса на высоте 5-10м в высоком разрешении. Найди потеряшку и РЛО!
Фото:
Квадрокоптер после посадки в поле,
Место, где лежал "пострадавший" (при пешем "прочесе" визуально не обнаруживался с 5 м, т.к. лежал на склоне овражка)
Место, где лежал РЛО (при пешем "прочесе" был виден с 10-20 м).
Общий вид (с земли) местности, на которой проводились эксперименты