Robottidroonit auttavat havaitsemaan ja ehkäisemään jatkuvasti lisääntyviä metsäpaloja

Robottidroonit auttavat havaitsemaan ja ehkäisemään jatkuvasti lisääntyviä metsäpaloja

Suomi on yksi maailman johtavista drone-tutkimuksesta. Tutkijoiden seuraava tavoite on kehittää teknologiaa ja testata, kuinka tekoälyllä varustettu koordinoiva drooniparvi voi havaita ja estää metsäpalot.

Miten metsäpalo havaitaan riittävän ajoissa? Miten saadaan ajantasaista tietoa palon etenemisestä ja ennuste sen leviämisestä seuraavan tunnin aikana? Paikkatieto on ratkaisevan tärkeää metsäpalojen ehkäisyssä, seurannassa ja sammutuksessa. Nykyisistä metsäpaloista on jo saatavilla tietoa satelliittien avulla, mutta tehokkaita menetelmiä pienten ja äskettäin syttyneiden metsäpalojen nopeaan havaitsemiseen ja palon reaaliaikaiseen seurantaan ei ole. Maanmittauslaitoksen Maanmittauslaitoksen (FGI), Jyväskylän yliopiston, Oulun yliopiston ja VTT:n tutkijoiden muodostama FireMan-konsortio ottaa haasteen vastaan. Hanke kestää vuosina 2022–2024 Suomen Akatemian rahoittamana.

“Kehitämme uutta tekoälyyn perustuvaa droneteknologiaa metsäpalojen nopeaan havaitsemiseen ja tilannetietoisuuden tarjoamiseen tulipalojen sammutuksessa”, kertoo projektia johtava professori Eija Honkavaara NLS:stä.

Innovatiivisille ratkaisuille metsäpalojen ehkäisyyn on maailmanlaajuisesti kysyntää. Tilastojen mukaan yli 400 000 hehtaaria metsää paloi vuonna 2019, mikä oli Euroopan pahin metsäpalovuosi. Tämä synkkä ennätys rikottiin viime vuonna: Euroopassa oli lokakuun loppuun mennessä palanut jo puoli miljoonaa hehtaaria metsää. Metsäpalojen odotetaan lisääntyvän ilmaston lämpenemisen vuoksi. Metsäpalojen torjunta kiinnostaa siis myös Suomessa – maa-alastamme 75 % on metsää.

Viestinnän tulee toimia myös syrjäisillä alueilla

FireMan-projektissa yliopistot ja tutkimuskeskukset kehittävät ratkaisuja metsäpalojen hallintaan ja samanaikaisesti tekevät tieteellistä tutkimusta autonomisen lentämisen, digitaalisen mallinnuksen ja viestinnän alalla.

Geospatiaalisen tutkimuslaitoksen (FGI) tehtävänä on kehittää metsäpalojen hallintaan digitaalisiin kaksosiin perustuva päätöksenteon tukijärjestelmä eli metsäpaloalueen reaaliaikainen digitaalinen mallinnus. Se tarjoaa myös tarkat tiedot palon etenemisestä.

– Droonit voivat auttaa meitä tarjoamaan reaaliaikaista tietoa palorintaman etenemisestä sekä liekkien korkeudesta ja kuumuudesta. Kehitämme menetelmiä paikantaa droonien parvi ja tuottaa kaukokartoitusdataa reaaliajassa. Lisäksi kehitämme anturiteknologiaa, joka ylittää ihmissilmän kyvyn savun läpinäkemisen suhteen, kertoo Eija Honkavaara.

Jyväskylän yliopisto tutkii palon etenemisen ennustemalleja ja keinoja tekoälyalgoritmien optimointiin reaaliaikaisessa analytiikan tutkimuksessa.

”Metsäpalojen etenemistä voidaan mallintaa numeerisesti topografiset ominaisuudet, kasvillisuus ja tuulen suunta huomioon ottaen. Tässä projektissa ennustemalleilla opetetaan tekoälyä niin, että se pystyy arvioimaan palon etenemistä reaaliajassa kerätyn kaukokartoitusdatan perusteella”, kertoo apulaisprofessori Ilkka Pölönen Jyväskylän yliopistosta.

Oulun yliopiston tutkijat keskittyvät kriisiviestintään ja 5G- ja 6G-verkkojen mahdollisuuksien selvittämiseen.

”Dronit muodostavat tulevaisuudessa uuden laitekategorian ja luovat uusia vaatimuksia mobiiliverkoille. Laajakaistayhteyden suorituskyky laitteesta verkkoon on ratkaisevan tärkeää. Yhteyksien tulee toimia luotettavasti myös syrjäisillä alueilla ja tyypillisillä lentokorkeuksilla, Tuomo Hänninen Oulun yliopistosta kertoo.

Tavoitteena: itsenäiset palodronit, jotka toimivat tiiminä

Droonien tulee pystyä tarkkailemaan laajoja metsäalueita sekä reagoimaan ja toimimaan itsenäisesti palotilanteissa. On olennaista, että droonit toimivat ryhmänä tulipalotilanteessa.

Hankkeessa tutkijat testaavat, kuinka drooniparvi toimii yhteistyössä metsäpalotilanteessa.

VTT vastaa drooniparven optimoinnista kriisitilanteissa ja toimintakonseptien kehittämisestä yhteistyössä eri sidosryhmien kanssa.

“FireMan-konsortion tutkimuksessa pyritään yhdistämään erilaisia ​​tekoälytekniikoita itsekorjautuvista ennustemalleista autonomisiin kyberfysikaalisiin järjestelmiin”, sanoo tutkimusprofessori Fabrice Saffre VTT:stä.

”Käytännössä tässä hankkeessa tehtävä tutkimus keskittyy saumattomaan yhteistyöhön ihmisten ja autonomisten järjestelmien välillä. Meidän on otettava huomioon kaikki olemassa oleva tieto ja käyttäjien tarpeet. Kutsumme siis kaikki asiasta kiinnostuneet kehittämään yhdessä tätä kaikkea kanssamme, kertoo toimintakonseptien suunnittelusta vastaavaa projektiryhmää johtava Hannu Karvonen VTT:stä.

Droonit testattiin määrätyn polton aikana

FireMan-projektissa tutkijat testaavat droneja käytännössä. Metsähallitus ja Metsäkeskus keräävät materiaalin määrätyn polton aikana. Ensimmäiset dronelennot tehdään jo keväällä 2022.

Hankkeen päätteeksi järjestetään demonstraatio, jossa droonit toimivat ryhmänä seuraamassa ja tarkkailemassa tilannetta, kuten metsäpaloa.

FireMan-projekti vahvistaa suomalaista droonien huippututkimusta. Miehittämättömien ilma-alusten tietoklusteri, kaukokartoitus sijoittui tuoreessa vertailussa tieteellisessä vaikuttavuudessa neljänneksi Suomessa yli 1000 tunnistetun tietoklusterin joukossa.


Piditkö tästä upeasta artikkelista?

Tutustu ilmaisiin sähköisiin uutiskirjeisiimme lukeaksesi lisää upeita artikkeleita.

Tilaa


Robottidroonit auttavat havaitsemaan ja ehkäisemään jatkuvasti lisääntyviä metsäpaloja
Source#Robottidroonit #auttavat #havaitsemaan #ehkäisemään #jatkuvasti #lisääntyviä #metsäpaloja

Leave a Comment