Зарубежный опыт использования микрокамер в инфракрасном диапазоне на БПЛА для обнаружения огня

моста может использоваться как постоянные, так и временные сооружения во время ликвидации чрезвычайной ситуации. После завершения ликвидации чрезвычайной ситуации мост можно демонтировать и установить в другом месте, при необходимости изменив его конструкцию.

Список использованной литературы

1. СП 35.13330.2011 Мосты и трубы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.03-84*. Москва: б.н., 2011.

2. ГОСТ Р 52748-2007 Нормативные нагрузки, расчетные схемы нагружения и габариты приближения.

3. М.М. Корнеев. Стальные мосты. Теоретическое и практическое пособие по проектированию мостов. Киев: Академпрес, 2010. Т. 1. ISBN 978966-7541-11-8.

4. АСУ ИССО, автоматизированная система управления содержанием искусственных сооружений на железных дорогах. Новосибирск: Сибирский государственный университет путей сообщения, 2011.

5. СНиП 12-01-2004. Организация строительства.

6. ВСН 136-78. Инструкция по проектированию вспомогательных сооружений и устройств для строительства мостов. - М., 1978.

7. Власов Г.М. Проектирование опор мостов. - Новосибирск, 2004. -

332 с.

8. Кручинкин А.В. Сборно-разборные временные мосты. Изд-во «Транспорт», Москва, 1987.

9. Руководство по определению грузоподъемности железобетонных пролетных строений железнодорожных мостов. МПС. М.: Транспорт. 1989. 127 с.

ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МИКРОКАМЕР В ИНФРАКРАСНОМ ДИАПАЗОНЕ НА БПЛА ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ОГНЯ

Ю.М. Лебедев, доцент,

Колледж пожарной безопасности и гражданской обороны, г. Рига, Латвия

С.Ю. Разиньков, курсант, А.В. Вытовтов, преподаватель, В.В. Шумилин, начальник кафедры, Воронежский институт ГПС МЧС России, г. Воронеж

В данной статье будет рассматриваться проект COMETS как пример зарубежного использования микрокамер в инфракрасном диапазоне на БПЛА для обнаружения огня [1]. Основная цель проекта COMETS является разработка и внедрение распределенной системы управления для совместной

деятельности с использованием разнородных беспилотных летательных аппаратов [2]. В его состав входят два вертолета и дирижабль. Технологии, участвующие в проекте COMETS: пространственный анализ и методы для координации в реальном времени [3, 4], вертолет и дирижабль автономное управление [5], совместное восприятие окружающей среды, обнаружение и мониторинг, инструменты восприятия, кооперативное отображение местности [6, 7]. Ключевым аспектом в этом проекте является демонстрация возможностей нескольких БПЛА.

В системе COMETS, миссия обнаружения пожара делится на задачи для каждого БПЛА с возможностями обнаружения. Helix был оснащен недорогой микрокамерой в инфракрасном диапазоне 7-14 мкм и визуальной видеокамерой. Марвин оснащен пожарным датчиком, у которого основным компонентом является фотодиод, настроенный на ограничение чувствительность к полосе 185-260 нм, как правило, связанные с пожарами. Марвин и Heliv были оснащены панорамным корпусом, который позволяет ориентировать камеры и датчики огня независимо от корпуса транспортного средства [8].

Рисунок 1 показывает изображение и данные, полученные от пилотируемой станции Heliv во время пожара (эксперимента).

COMETS реализует широкий спектр методов автоматической обработки таких как:

- сегментация в образах

- автоматическая стабилизация изображения

- автоматические методы географического положения объектов

- синтез данных для обнаружения, сотрудничества и подтверждения (Merino и др., 2006 г).

Рис. 1. Пилотируемая станция показания данных собранных

в ходе контролируемого лесного пожара

Изображения, полученные микрокамерой, используемой на БПЛА Марвин показано на рисунке 2. Развитие фронта пожара получается автоматически из последовательных изображений.

Рис. 2. COMETS Мониторинг пожара используя Марвин

Канадская компания ITRES, крупнейший в мире производитель авиационных гиперспектральных и тепловизионных камер, выпустила новую линейку микрокамер, предназначенных для установки на БПЛА. Эти камеры производят аэросъемку в УЫЖ, SWIR или MWIR диапазонах спектра, имеют габариты небольшой обувной коробки и весят менее 2 кг.

Гиперспектральная съемка представляет собой метод сбора и обработки информации из различных участков электромагнитного спектра. Каждый объект имеет уникальную спектральную характеристику излучения, что позволяет однозначно идентифицировать материалы, составляющие его структуру. Гиперспектральные сенсоры собирают информацию в виде «пакетов» изображений, при этом каждое изображение представляет определенную область электромагнитного спектра (спектральный канал) [9].

Рис. 3. Принцип построения гиперспектрального изображение

Гиперспектральная камера microCASI-1920 предназначена для съемки в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне (0,4-1,0 микрон). Всего этой камере доступно 288 спектральных каналов, размер кадра составляет 1920 пикселей в поперечном направлении, скорость съемки - 280 кадров в секунду.

30

Основные области применения microCASI-1920 связаны с экологией, сельским и лесным хозяйством. Данные с камеры позволяют выявлять экологическое воздействие промышленных предприятий, проводить классификацию растительности и таксацию, определять очаги поражения посадок вредителями и болезнями, делать гидрологический анализ почвы и диагностировать процесс заболачивания. Также эту камеру можно использовать для съемки трасс инженерных коммуникаций.

Рис. 4. Гиперспектральная камера тюгоСА81-1920

Данные microCASI-1920 можно дополнять данными дальней коротковолновой инфракрасной области спектра, полученными камерой ткго-8Л81-385, производящей съемку в спектральном диапазоне 1,0-2,5 микрона. Область ее применения несколько шире - кроме экологического мониторинга данные коротковолновой области спектра позволяют определять минералогический состава пород, что позволяет использовать ее при разведке полезных ископаемых.

Портативная тепловизионная камера ткгоТАВ1-640 производит съемку в спектральном диапазоне 3,7-4,8 микрон. Порог температурной чувствительности камеры - менее 0,05 °С, размер кадра - 640х512 пикселей, скорость съемки - 120 кадров в секунду. Эту камеру можно использовать для мониторинга чрезвычайных ситуаций [10, 11], решения задач поиска и спасания, съемки трасс подземных трубопроводов и линий электропередач, вычисления потерь тепла на промышленных предприятиях и в жилых домах, выявления очагов возгорания при лесных пожарах [12].

Рис. 5. Снимок, сделанный тепловизионной камерой. Мониторинг очагов возгорания

Рис. 6. Гиперспектральный снимок. Мониторинг состояния зеленых насаждений

Стремительное развитие технических систем контроля в исполнении зарубежных коллег открывают идеи для отечественных разработок. Представленные проекты уже реализованы, но совмещают в себе ряд недостатков наибольшие из них размер и стоимость камеры. Эти проблемы можно существенно сократить, используя программный модуль на беспилотнике обрабатывающий изображения в автоматическом режиме.

Список использованной литературы

1. Вытовтов А.В., Разиньков С.Ю., Калач А.В., Современные Беспилотные Летательные Аппараты. Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова.

2. Mart'rnez-de Dios, J., Merino, L., Ollero, A.: Fire detection using autonomous aerial vehicles with infrared and visual cameras. In: Proc. of the 16th IFAC World Congress. Prague, Czech Republic (2005).

3. Ефимов С.В. Кинематический анализ пространственного анализа пространственного движения крыла орнитоптера/ Ефимов С.В., Яцун С.Ф., Наумов Г.С.// Вибрация - 2014. Вибрационные технологии, мехатроника и управляемые машины: Матер. XI междунар. науч.-тех. конф. в 2 т. - Т. 2/ ЮЗГУ. - Курск, 2014. - 424 с. - С. 273-281.

4. Ефимов С.В. Исследование управляемого синхронного движения летающего робота с машущим крылом при взлете/ Ефимов С.В., Поляков Р.Ю., Мозговой Н.В.// Электротехнические комплексы и системы управления № 3(35), 2014 - С. 28-33.

5. Попов Н.И. Исследование колебаний квадрокоптера при внешних периодических воздействиях /Попов Н.И., Емельянова О.В., Яцун С.Ф., Савин А.И. // Фундаментальные исследования, № 1. - 2014. - С.28-32.

6. Астанин И.К., Метелкин И.И.: Математическая модель аэрогенного переноса загрязняющих веществ при пожаре// Естественные и технические науки. 2011. - № 3. - С. 413-416.

7. Калач А.В., Чудаков А.А., Калач Е.В., Арифуллин Е.З.: Математическая модель движения поверхностных вод местного стока// Технологии гражданской безопасности. 2013. - Т. 10. - № 3. - С. 90-94.

8. Воропаев Н.П. Применение беспилотных летательных аппаратов в интересах МЧС России// Вестник С.-Петербургского университета ГПС МЧС России (эл. журнал) №4, 2014 - С.13 - 17.

9. Шумилин В.В., Вытовтов А.В., Lebedev J.: Основные положения заявки на грант применение беспилотных летательных аппаратов при проведении культурно-массовых мероприятий// Пожарная безопасность: проблемы и перспективы: Матер. VI Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. уч., 23 сентября 2015г. - С. 295-299.

10. Однолько А.А. Определение величины пожарного риска в производственном помещении с выделением горючих жидкостей и газов / А.А. Однолько, И.В. Ситников // Научный вестник ВГАСУ: Строительство и архитектура. - 2011. - № 3. - С. 125-133.

11. Ситников И.В., Головинский П.А., Однолько А.А.: Интегральная модель динамики пожара при неустановившемся режиме горения толуола// Пожаровзрывобезопасность. 2014. - Т. 23. - № 2. - С. 34-42.

12. Шумилин В.В. Особенности математического моделирования распространения опасных факторов пожара// Проблемы обеспечения безопасности при ликвидации последствий ЧС: Матер. III Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. уч., 19 декабря 2014. Воронеж, 2014. - С. 332-334.

ВЛИЯНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ В ОСНОВНЫХ ЖИЛЫХ ТИПОЛОГИЯХ НА УДОВЛЕТВОРЕННОСТЬ ЖИЗНЬЮ

М.С. Салимгареева, младший научный сотрудник, Институт изучения проблем жилья и городского развития

при Университете Эразма Роттердамского, г. Роттердам, Нидерланды

А.В. Вытовтов, преподаватель, В.В. Шумилин, начальник кафедры, Воронежский институт ГПС МЧС России, г. Воронеж

Введение. Жилой средой большей части городского населения на постсоветском пространстве являются микрорайоны, в свое время ставшие долгожданным решением «квартирного вопроса» для миллионов жителей СССР. Многие серии были построены с расчетным сроком эксплуатации в 2530 лет, но продолжают служить жильем для миллионов россиян. Очевидно, что с течением времени дешевое стандартизированное жилье морально и физически устарело, и постепенное повышение уровня жизни населения, которого часто все же недостаточно, чтобы поменять место жительства, усугубляет разрыв между желаемыми и действительными жилищными условиями.

Переход к свободному рынку позволил многим россиянам повысить комфортность квартир и внести разнообразие во внутреннее устройство прежде полностью стандартизированного жилья. В то же время, несущий остов здания