GIS i okolice: 10 rodzajów UAV (dronów)

Bezzałogowe platformy latające w ostatnim czasie stały się jednymi z najbardziej rozwijanych i wdrażanych systemów. Okazuje się, że możliwości posłania w powietrze obiektów latających jest bardzo wiele i powstaje coraz więcej nowych koncepcji dla takich pojazdów. W poście postaram się przedstawić kilka różnych podejść, jeżeli chodzi o rozwiązania napędu, budowy czy konstrukcji dronów.

Balony – są stare jak sama fotogrametria. Obecnie robienie zdjęć z balonów jest raczej atrakcją dla turystów i amatorów lotów balonowych, jednak są one w dalszym ciągu z powodzeniem wykorzystywane do zbierania różnego rodzaju informacji np. pogodowych. Nowoczesne balony zawierają sporo urządzeń badawczych, takich jak: odbiorniki GPS, nadajniki radiowe, aparaty, kamery i inne urządzenia elektroniczne. Balony są także bardzo ekonomiczne, bo wykorzystują siłę wiatru, który jak na razie jest jeszcze darmowy ;) Balony królują na dużych wysokościach (nawet do 40 km).

Latawce – podobnie jak balony, wykorzystują wiatr jako siłę napędową. Wykonywanie zdjęć z aparatu podwieszonego pod latawcem jest obecnie bardzo popularne wśród fotografów szukających możliwości wykonania niecodziennych ujęć. Takie hobby zyskało określenie Kite aerial photography, a rzesza fanów „latawcowego fotografowania” ciągle się powiększa. System obrazowania takiego pojazdu to najczęściej aparat fotograficzny lub kamera.

Śmigłowce – są to już drony, do jakich zostaliśmy ostatnio przyzwyczajeni. Można je podzielić ze względu na ilość śmigieł od jednego do ośmiu (a może i więcej). Mogą to być helikoptery, duocoptery, quadrocoptery, octocoptery itd. Zaletą śmigłowców jest to, że mogą pionowo startować i lądować, co często jest bardzo pożądane, szczególnie w trudno dostępnych miejscach. Ponadto mają spory udźwig, w związku z czym mogą zabrać na pokład cięższy i dużo dokładniejszy sprzęt np. LIDAR.

Samoloty (mniejsze) – najbardziej rozpoznawalne tzn. większość osób, które zobaczą mały samolocik nad głową pomyśli - dron. W tego rodzaju platformach występuje wiele różnic pomiędzy poszczególnymi modelami. Jakie to różnice? m.in.:

- System startu: katapulta, „z ręki” ,
- System lądowania: „na brzuchu”, za pomocą spadochronu, na podwoziu,
- Konstrukcja: dolno- średnio- i górnopłaty, latające skrzydła i inne znane z pełnowymiarowych samolotów,
- Napęd: elektryczny, słoneczny.

Pojazdy te są wykorzystywane zarówno do misji wojskowych jak i cywilnych. Do najczęstszych należą mapowanie terenu, misje rozpoznawcze oraz zbieranie danych do badań naukowych.

Samoloty (duże) – są to najczęściej wojskowe pojazdy rozpoznawcze wykorzystywane we wszelkich akcjach militarnych. Drony takie mogą być napędzane zarówno za pomocą napędu śmigłowego, jak również silników odrzutowych. Samoloty mogą przenosić ciężkie ładunki, oprócz systemów mapujących i lokalizacyjnych bardzo często są one uzbrojone.
Wzorowane na zwierzętach – oczywiście na zwierzętach latających takich jak ptaki i owady. Co do zastosowań tak niewielkich latających urządzeń, do pierwszoplanowych będą zaliczać się na pewno działania szpiegowskie. Ich rozmiar i wygląd najprawdopodobniej nie zwróci niczyjej uwagi nawet jeżeli będą bardzo blisko obserwowanej sceny.

Bez skrzydeł – przykładem takiego drona jest Honeywell RQ-16 T-Hawk. Jest on zasilany silnikiem benzynowym, który waży ponad 8 kg. Pojazd może pracować około 40 minut przy maksymalnym pułapie 3200 m i zasięgu około 11 km. Dron został wykonany do celów militarnych. Jego zaletą jest możliwość pionowego startu i lądowania, co pozwala na przeprowadzanie operacji nawet na terenach zabudowanych. Ciekawostką jest to, że Honeywell brał udział przy nadzorze uszkodzonej elektrowni atomowej w Fukushimie.

Na uwięzi – jak narazie jest to model EASE Works Cyphy. Jego wyjątkowość polega na tym, że zasilany jest za pomocą “mikrowłókien”, dzięki czemu pojazd ma nieprzerwany dopływ energii, a tym samym może utrzymywać się w powietrzu praktycznie w nieskończoność. Ponadto kablowa forma komunikacji gwarantuje, że nie można stracić sygnału, jak przy np. Wi-Fi.

Lądowniki – do najbardziej znanych można zaliczyć Curiosity Mars Rover, który odbył misję na Marsa. Ich zadaniem jest głównie bezpieczne sprowadzenie wszelkiego rodzaju urządzeń i kapsuł na powierzchnię planety. Wykorzystywane są także do zbierania danych dotyczących monitorowania właściwości chemicznych i fizycznych obszaru, na którym wylądowały.