Команда исследователей NASA в рамках проекта FireSense провела успешные испытания новой технологии, использующей беспилотные летательные аппараты для локального прогнозирования погоды (микрометеорологии) с целью повышения эффективности борьбы с лесными пожарами. Испытания, прошедшие в штате Монтана, продемонстрировали, что дроны способны предоставлять точные и оперативные данные о ветре и атмосфере, которые являются критически важными для прогнозирования распространения огня.
Ветер: ключевой фактор непредсказуемости
Рост числа и интенсивности лесных пожаров по всему миру ставит новые вызовы перед службами экстренного реагирования. Ветер является одним из самых опасных и непредсказуемых факторов, способным мгновенно изменить направление и скорость распространения пламени, создавая угрозу для жизни и затрудняя работу пожарных. Именно для решения этой проблемы проект NASA FireSense направлен на разработку и внедрение передовых технологий в операционную деятельность таких ведомств, как Лесная служба США (U.S. Forest Service) и Национальная метеорологическая служба (National Weather Service).
Технологическое решение: дрон Alta X и специализированные сенсоры
Для испытаний был выбран квадрокоптер Freefly Alta X. Этот выбор не случаен: лесная служба США уже располагает парком таких дронов и обученными пилотами, что значительно упрощает интеграцию новой технологии и снижает затраты на внедрение.
На дрон была установлена специальная полезная нагрузка, состоящая из двух ключевых датчиков:
- Радиозонд: прибор для измерения направления и скорости ветра, влажности, температуры и атмосферного давления.
- Анемометр: датчик, специализирующийся на точном измерении скорости и направления ветра.
Инженеры из Исследовательского центра NASA в Лэнгли разработали специальную крепежную конструкцию, которая размещает сенсоры на достаточном удалении от несущих винтов, чтобы избежать искажения данных из-за воздушных потоков от роторов.
Слева — традиционный метеозонд, справа — дрон Alta X с метеорологическими сенсорами. Источник: NASA
Дополнение, а не замена традиционных методов
Традиционно для сбора атмосферных данных используются метеозонды (погодные шары). Хотя они эффективны для общего прогнозирования, при лесных пожарах, где обстановка меняется ежеминутно, требуются более быстрые и многократные замеры. Дроны предоставляют такую возможность, выполняя полеты в конкретных точках и с необходимой периодичностью.
«Эти дроны не предназначены для замены метеозондов, а для предоставления дополнительных возможностей для более быстрых и детализированных измерений при лесных пожарах», — отмечает Дженнифер Фаулер, менеджер проекта FireSense в NASA.
В отличие от метеозондов, которые запускаются дважды в день и уносятся ветром, беспилотники могут многократно обследовать локальные условия в течение дня, что крайне важно в ситуациях, когда меняющийся ветер может привести к резкой эскалации пожара. Кроме того, дроны являются многоразовым инструментом, что снижает затраты и воздействие на окружающую среду, так как сенсоры метеозондов часто теряются после использования.
Результаты испытаний и дальнейшие шаги
Трехдневная тестовая кампания проходила в августе 2024 года в Миссуле, штат Монтана, в районе со сложным горным рельефом и непредсказуемыми ветрами, что создало идеальные условия для проверки технологии. В ходе испытаний дроны и метеозонды одновременно собирали данные, которые затем визуализировались и анализировались в сотрудничестве с компаниями MITRE, NVIDIA и Esri для адаптации под нужды пожарных команд.
Проект не остановился на достигнутом. Весной 2025 года дрон Alta X и его сенсорная система прошли дальнейшие испытания в Алабаме и Флориде. Целью этих тестов была адаптация технологии для использования региональными пожарными службами в различных климатических и ландшафтных условиях.
«Мы взяли тип датчика, который уже используется по всему миру, и дали ему крылья», — прокомментировал Роберт МакСвейн, руководитель направления БПЛА в проекте FireSense.
Успешные испытания открывают путь к широкому внедрению беспилотных систем для микрометеорологического мониторинга, что позволит пожарным службам получать критически важные данные в режиме реального времени и действовать на опережение, спасая жизни и сохраняя природные ресурсы.
* Источник фото — dronewatch.nl
