Drone'S Eye View: Flyvende Køretøjer Kunne Overvåge Is I Fjernområder

{h1}

Droner må muligvis ikke levere pakker til din hoveddør endnu, men når det kommer til videnskab, tager de ud på steder så fjernt som antarktis.

Der er ingen tvivl om, at drones popularitet har taget afsted, og deres anvendelser spænder fra simpel rekreativ nydelse til sofistikerede militære operationer. I løbet af det sidste år har kraftvirksomheder som Amazon, Google og Facebook alle meddelt store planer om at integrere forskellige former for drone-teknologi i deres virksomheder. I mellemtiden har rekreative droner vist sig at være så populære, at de allerede har udviklet sig fra nyhed til gener, hvilket foranlediger US Federal Aviation Administration til at kræve registrering af rekreative droner, der vejer 55 lbs. (25 kg) eller mere.

Men i Arktis og Antarktis står dronerne over for en anden række af udfordringer, da specielt uddannede og certificerede forskere teste, hvordan disse autonome flyvemaskiner kunne hjælpe med at oprette kort over havis i nogle af de fjerneste steder på Jorden.

Forskere offentliggjorde en rapport om deres pilotprogram den 19. januar i Eos, en publikation af den amerikanske geofysiske union, der beskriver en april 2015-ekspedition til østantarktis ishylder ombord på den amerikanske isbryder Nathaniel B. Palmer, at bestemme, hvor godt droner ville klare det hårde polære miljø. [Se billeder fra dronefly i Antarktis og Arktis]

Guy Williams, en polar oceanograf ved Institut for Marine og Antarktis Studies ved Tasmaniens Universitet i Australien og den udpegede drone pilot for ekspeditionen, havde tidligere målt havis-tykkelse i Antarktis ved hjælp af et undervands robot køretøj. Han fortalte WordsSideKick.com, at at studere hav is er værdifuld for forskere, der overvåger skift i jordens klima, "fordi det der foregår i havet og atmosfæren driver havets adfærd."

Atmosfæriske og havforandringer kan påvirke havets tykkelse, balance og drift. Effekten af ​​en stabil opvarmningstendens er især synlig i Arktis, hvor forskere har observeret et hidtil uset havis istab og langsomt opsving de seneste år.

Luftfoto over R / V Nathaniel B Palmer under forskningsrejse NBP1503, i Antarktis.

Luftfoto over R / V Nathaniel B Palmer under forskningsrejse NBP1503, i Antarktis.

Kredit: Guy Williams / Alex Fraser / Eva Cougnon, takket være det amerikanske antarktisprogram og National Science Foundation.

Men selvom jorden opvarmes, er arealet, der er dækket af havis, stadig enormt. I december 2015 blev der målt næsten 12 millioner kvadratkilometer i Arktis, ifølge National Snow and Ice Data Center, mens Antarktis havis dækket mere end 7 millioner kvadratkilometer (19 millioner kvadratkilometer) i oktober 2015 - dets maksimum for året.

Fordi hav isen dækker så meget område, kræver forskere satellitbilleder til at evaluere store forandringer, fortæller Williams til WordsSideKick.com. "Men for at udvikle satellitværktøjer skal vi iagttage observationer på området for at teste satellitprodukter - det er her, hvor denne nye alder af robotik kommer til spil," tilføjede han.

Droner kunne give forskere i marken mulighed for at lave førstehånds observationer og målinger af havisdækning, og disse robotflyvere er betydeligt mere tilgængelige (og langt billigere) end fly eller helikoptere, som nogle forskergrupper tidligere har brugt til at måle Antarktis havis.

"Det australske program vil ikke engang give dig mulighed for at flyve helikoptere over denne region," sagde Williams. "Droner er den eneste rigtige løsning."

Williams, som var den eneste certificerede drone pilot på et trepersonshold, gennemgik grundig pilotuddannelse på forhånd og påløber 15 måneders erfaring med flyvende droner og modtog certificering fra Civil Aviation Safety Authority i Australien. National Science Foundation (NSF) krævede yderligere anmeldelser, før de underskrev på ekspeditionen, og endnu et niveau af clearing stammer fra U.S. Antarktis-programmet, som stadig formulerer politikker og regler for dronebrug, der beskytter Antarktis miljø.

Dette var ikke første gang droner blev brugt i Antarktis, sagde Williams til WordsSideKick.com, men forskere, der kørte tidligere felttests, byggede tilpassede maskiner, der krævede mere specialiseret opmærksomhed på inn for at opretholde og reparere dem. "Vi forsøgte at undgå ændring," sagde Williams. "Vi forsøger at bruge hvad der kommer fra hylden, så vi kan nemt erstatte det."

Han valgte to modeller: DJI Ltd.'s Phantom 2 Vision + quadcopter og de otte-rotor Spreading Wings S1000. Forskerne lancerede dem i ni testflyvninger i løbet af tre dage. Når testen i Antarktis begyndte, opdagede Williams hurtigt, at vindene frembragte en betydelig hindring. Williams beskrev en maksimal vindhastighed på ca. 12 km / t som ideel til dronefly, men vindene i Antarktis faldt sjældent under 23 km / t, sagde han.

"Vi ventede konstant på vinden [hastighederne] at falde," sagde Williams. "Vi var nødt til at være klar til at gå, når vinden faldt og drage fordel af det." [Utrolige Drone Photos: Contest-Winning Images from Above]

Som om betingelserne ikke var udfordrende nok, fandt Williams, at han ikke kunne flyve dronerne i GPS "autopilot" -tilstand, hvilket muliggør stabil, autonom flyvning. Williams sagde, at han mistænkte den stærke magnetiske træk i Sydpolen, var skylden. Uden GPS-tilstand kunne Williams stadig styre drone, men han var nødt til at bruge manuelle kontroller næsten udelukkende, "og det var hvor færdighedsniveauet i pilotkravet steg," sagde Williams.

Guy Williams lancerer en Phantom 2 Vision + quadcopter i Arktis.

Guy Williams lancerer en Phantom 2 Vision + quadcopter i Arktis.

Kredit: Toshi Maki og Guy Williams

Denne første mission til Antarktis var kun at afprøve dronernes flyvende evner og ikke at deltage i rejsens primære videnskabsmål. Men på baggrund af testflygens succes rejste forskerne i slutningen af ​​2015 til Arktis med de droner, de opererede som led i videnskabsprogrammet. "Vi indsamlede flybilledet og overfladetopografisk kort sammen med et undervandsfartøj plus andre havforskninger, der forekom på overfladen," sagde Williams.

Under de arktiske dronefly fangede Williams tusindvis af billeder ved hjælp af en fastvinget drone til fremstilling af et fotomosaik på et isfelt - en proces, der bruger omkring 500 til 1.000 billeder til at dække et område på næsten 5.400 kvadratfod (500 kvadratmeter), sagde Williams.

Med klimaforandringer, der ændrer jorden i et hurtigt tempo, er det mere kritisk end nogensinde at spore dens indvirkning på havis ved polene, siger forskerne. Forskere har allerede knyttet sammen krympende is i Arktis til stigende globale havniveauer og har rejst bekymringer om konsekvenserne af istab og opvarmning af vand for dyr, der bor i regionen, fra isbjørne til plankton. Som planeten fortsætter med at varme op - som klimadata tyder på, vil det - det bliver endnu mere afgørende for forskere at overvåge ændringer i havisen og drage fuld fordel af en drone-eye-visning.

Følg Mindy Weisberger på Twitter og Google+. Følg os @wordssidekick, Facebook & Google+. Originalartikel på WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com