Drony z Politechniki Śląskiej dla bezpieczeństwa ruchu drogowego i ochrony klimatu

Działające na Politechnice Śląskiej Międzywydziałowe Koło Naukowe „High Flyers” zajmuje się projektowaniem, budową i eksploatacją autonomicznie sterowanych obiektów latających typu UAV (Unmanned Aerial Vehicle), popularnie nazywanych dronami. Opiekunami MKN „High Flyers” są profesorowie Roman Czyba i Marcin Lemanowicz. W skład zespołu wchodzą studenci Jacek Grzybowski, Łukasz Ungier, Tomasz Kudala, Wojciech Stańczuk, Izabela Stępień, Paweł Piórkowski i Dawid Rudy.

– Nasze prace skupiają się głownie na inteligentnym przetworzeniu informacji – takiej, którą dron jest nam w stanie dostarczyć. Dzięki określonej algorytmice, jak sztuczna inteligencja, tzw. big data, chmura obliczeniowa i sieci neuronowe. To kierunek, który jest aktualnie rozwijany – mówi dr inż. hab. Roman Czyba, prof. PŚ, opiekun MKN „High Flyers”.

Do „High Flyers” należą osoby zainteresowane wiedzą m.in. z zakresu elektroniki, mechaniki, modelarstwa, projektowania. – Jesteśmy pasjonatami. Każdy z nas ma jakąś ideę, jeśli chodzi o bezzałogowe statki latające. Część z nas chce je programować, część chce budować. Mamy w naszym zapleczu dwa statki VTOL (Vertical Take OFF and Landing). Jeden jest zrobiony z włókna węglowego – mówi Jacek Grzybowski, przewodniczący Koła. – Oprócz tego zajmujemy się programowaniem, własnymi systemami komunikacji. Poznajemy te elementy, projektujemy układy oparte na różnych mikroprocesorach oraz przygotowujemy inne rzeczy, które drony mogą dla nas zrobić.

Jednym z zadań, do którego może być przeznaczony bezzałogowy statek latający, jest usprawnienie bezpieczeństwa ruchu drogowego. Działanie to zostało zaprezentowane podczas tegorocznej edycji Droniady, w ramach konkurencji „Korytarz życia”. Zadanie konkursowe polegało na identyfikacji pojazdów, które nie stosują się do zasad zgodnych z korytarzem życia tworzonym w celu umożliwienia dojazdu służbom ratowniczym do wypadków drogowych. – Naszym zadaniem było wykrycie pojazdu, który nieuprawnienie wjechał w korytarz życia i podanie danych umożliwiających jego identyfikację – wyjaśnia Jacek Grzybowski.

Przygotowana przez studentów platforma latająca może być także używana w zakresie ochrony środowiska. – Zadanie, w którym zajęliśmy drugie miejsce, dotyczyło nowoczesnego rolnictwa, wykorzystującego drony do wykrywania chorób roślin lub innych anomalii upraw, co ma wesprzeć rolników w szybkiej identyfikacji problemu oraz obniżeniu zastosowania pestycydów – dodaje Grzybowski. – Urządzenie za pomocą zastosowanego algorytmu jest w stanie rozpoznać ogniska chorób np. warzyw, do których przypisane są odpowiednie kolory RGB.

Celem Droniady jest popularyzacja systemów bezzałogowych i autonomicznych. Uczestnicy mają możliwość przetestowania rozwiązań w realnych warunkach, a także nawiązania współpracy z otoczeniem społeczno-gospodarczym. – W Górnośląsko-Zagłębiowskiej Metropolii jest stworzony Centralnoeuropejski Demonstrator Dronów, który jest miejscem, gdzie tego typu rozwiązania są testowane. Jest on odpowiedzią na ciągle rosnący rynek dronów i zapotrzebowanie zarówno usługobiorców, jak i usługodawców – wyjaśnia dr inż. hab. Roman Czyba, prof. PŚ. – Studenci mają możliwości przedstawienia pomysłów bezpośrednio firmom i w obecności potencjalnych przyszłych pracodawców, a więc jest to dobry moment, żeby zaprezentować się z jak najlepszej strony. Rozwiązania te będą wdrażane komercyjnie – dodaje.

Zastosowanie dronów jest znacznie szersze. Oprócz obszarów związanych z bezpieczeństwem ruchu drogowego czy ochroną środowiska, obejmuje także inne sfery nauki i życia codziennego. – To również kontrola instalacji naziemnych, linii energetycznych, inspekcja trakcji kolejowych, kontrola stanu technicznego obiektów różnego typu, dźwigów budowlanych, mostów. To przede wszystkim również bezpieczeństwo – a więc wsparcie dla różnego typu służb mundurowych – policji, straży pożarnej, straży miejskiej – mówi prof. Czyba, podkreślając także sposób użycia drona w czasie epidemii. – Wykorzystanie w tym wypadku platform latających do dezynfekcji, ogłaszania informacji z powietrza pokazuje możliwości zastosowania tego typu rozwiązań.

Drużyna z Politechniki Śląskiej zajęła I miejsce w konkurencji „Korytarz życia” oraz II miejsce w klasyfikacji generalnej VII edycji Droniady 2020, zorganizowanej przez Instytut Mikromakro, Górnośląsko-Zagłębiowską Metropolię, Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej – Państwowy Instytut Badawczy oraz Poznańskie Centrum Superkomputerowo-Sieciowe. Wydarzenie odbywało się od 1 do 4 lipca na terenie Aeroklubu Śląskiego w Katowicach.