新しいドローン研究が山火事の監視を前進させる

通常、カリフォルニアで急増している山火事の主な兆候は、人工衛星やカメラが捉えた、空気中に漂う灰色のかすかな煙です。 カリフォルニア州林業防火局（CalFire）は警報を発し、緩和と封じ込めの取り組みが続いています。

しかし、カリフォルニア大学デービス校の機械航空宇宙工学科の教授であるジャオダン・コン氏は、「煙のあるところには火がある」という考えに基づいて生きていると、消防士が問題に対処するのは手遅れで、すでに広がってしまっていると考えている。そして封じ込めるのは難しい。

「現時点での仕組みは、火事が起こったらそれに反応するというものです」とコング氏は語った。 「それは非常に受動的であり、非常に反応的です。」

むしろ、人工知能と自律性の研究に無人航空機（UAV）を含むコン氏は、火災が発火点に達する前に火災を検知する統合技術システムが状況を一変させ、広範な山火事の被害を防ぐ可能性があると考えている。

検出は、山火事が発生した、または発生する可能性が高い戦略的な場所 (CalFire によって決定される) に設置されたインターネットに接続されたセンサーによって地上から開始されます。 これらの手のひらサイズのセンサーは、機械航空宇宙工学科の著名教授でカリフォルニア大学デービス校大気質研究センター所長のアンソニー・ウェクスラー氏によって開発され、温度、湿度、風速を測定して、どの地域が大気汚染のリスクが高いかを判断します。山火事イベント。

「山火事の危険性が高い状況を引き起こすのは、高温、低湿度、そして高い風速です」と、これらのセンサーの開発に10年近く取り組んできたウェクスラー氏は言う。 「気温と湿度は地理的に広い範囲で比較的均一ですが、カリフォルニアでは地形により風速が場所によって大きく異なります。」

超乾燥した土壌、高温、強風という三重の脅威が検知されると、カメラと化学センサーのペイロードを積んだ無人航空機が派遣され、粒子状物質や炭素の発生率の上昇など、火災のさらなる兆候がないかエリアを掃討します。空気中の二酸化炭素を検出し、発見された場合は CalFire に報告します。

「化学的センシングは視覚的センシングよりも敏感です」とウェクスラー氏は言う。 「近所を歩いていて、誰かが暖炉で薪を燃やしていると、何も見えませんが、匂いがします。」

これらの偵察任務のために、コングの研究室はナビゲーション システム、センサー、カメラを備えた回転翼航空機を製造しています。 回転翼航空機を使用する利点の 1 つは、どこからでも離着陸できることですが、主な課題の 1 つは、最大飛行時間が約 30 分であることです。 この問題に対処するために、コング氏の研究室は、回転翼航空機のように垂直に離着陸できると同時に、高高度を数時間巡航できる固定翼航空機の性質も備えたハイブリッド航空機の開発を進めている。

多くの消防署は、燃え盛る火災に水と難燃剤を投下するためにドローンを使用していますが、火災探知ツールとしての UAV の使用を受け入れることを躊躇する可能性があります。 カメラ、人工衛星、有人航空機は、山火事の広がりを追跡し、山火事の進行方向と速度を決定するために、すでに重要な役割を果たしています。 なぜ UAV を追加するのでしょうか?

コング氏とウェクスラー氏は、現在の検出システムには埋めるべきギャップがあると述べた。 州内のタワーに設置され、AlertCalifornia によって運営されている 1,000 台のカメラは、火災が視野内にある場合にのみ火災を確認できます。 さらに、NASA の火災感知アルゴリズムは、地球上空 800 マイル以上の衛星からの火災をスキャンするため、火災の正確な位置と規模を特定することが困難になります。

これらの視覚センサーによって火災が検知され、その情報が適切な当局に伝えられるまでに、おそらく封じ込めが困難なレベルまで延焼している可能性があります。 有人航空機は依然として火災の上空を飛行し、行動を起こす前に状況を評価する必要がある。