Zastosowania dronów

Jul 15 / Magdalena Stencel
Wykorzystanie dronów jest coraz większe w różnych gałęziach gospodarki. Analitycy przewidują, że do 2026 roku wartość polskiego rynku dronów cywilnych osiągnie wartość aż 3,26 mld zł. Technologia dronowa została nawet wliczona do projektów Strategii na rzecz Odpowiedzialnego Rozwoju (SOR), co świadczy o jej ogromnym potencjale. W niniejszej publikacji przedstawimy przykładowe zastosowania bezzałogowców w różnych dziedzinach życia.

Drony w służbach porządkowych i medycznych​

UAV w służbach porządkowych i medycznych znajdują wiele zastosowań, m. in. eliminują fałszywe wezwania. Producenci, m. in. DJI, prześcigają się w tworzeniu jak najlepiej przystosowanego sprzętu do "zadań specjalnych". Ratownicy często wykorzystują drony wyposażone w kamerę termowizyjną w poszukiwaniach osób na dużych wysokościach i w trudno dostępnych terenach. Dzięki swojej szybkości i niezawodności drony zwiększają bezpieczeństwo oraz przyczyniają się do zwiększenia szans na przeżycie osób zaginionych. 

Sytuacje kryzysowe są z powodzeniem rozwiązywane z dronem. W Polsce pierwszym głośnym zastosowaniem dronów przez policję służby ratunkowe miało miejsce w 2010 roku, podczas akcji poszukiwawczej zaginionej dziewczynki.

W przypadku wypadków komunikacyjnych umożliwiają transport krwi i respiratorów. Doskonałym przykładem jest polski „Dron Autostradowy”, którego zadaniem jest dostarczanie apteczki w miejsce zdarzenia. Dodatkowo pozwala dyspozytorowi w realny sposób ocenić sytuację. BSP wpływają na zmniejszenie patroli przez analizę obszarów w poszukiwaniu zagrożeń m. in. na drogach. 

Drony umożliwiają także ściganie i śledzenie przestępców na dużym obszarze. Często nagrania z kamer przytwierdzonych do BSP stanowią materiał dowodowy w sprawie. Straż Graniczna z kolei monitoruje i kontroluje granice z wykorzystaniem technologii dronowej, niwelowany jest także przemyt.

W straży pożarnej zaś używa się drona do kontroli pożarowej oraz wspomaganie gaszenia z powietrza. Zbieranie informacji następuje przez kamery termowizyjne zamocowane na dronach. Aktualnie DJI wyprodukował drona dedykowanego dla służb - Matrice 30.

Zastosowania dronów w wojsku​

Nowoczesne technologie niemal od samego początku służyły żołnierzom w pełnieniu służby. Jakie pełnią funkcje? W przypadku roju BSP, drony sensorowe (z czujnikami środowiskowymi) są używane do wywiadu terenowego. Identyfikują cele oraz zagrożenia środowiskowe, o których informacje przekazywane do sztabu dowodzenia poprzez stałe monitorowanie przez cały czas lotu. 

Z kolei drony bojowe (wyposażone w odpowiednią broń) są w stanie wykryte zagrożenie zlikwidować. Użycie dronów sprawia, że nie ma konieczności wysyłać żołnierzy bezpośrednio na pole walki, przez co niwelujemy potencjalne straty w ludziach.

Dron a sytuacja na Ukrainie​

Drony odgrywają znaczącą rolę w konflikcie w Ukrainie. Oprócz typowo militarnego zastosowania, pomagają również w dostarczaniu środków medycznych do szpitali, w tym insuliny dla diabetyków, która jest bardzo podatna na temperaturę. Dodatkowo drony transportują zapasy krwi, inne leki, szczepionki i zestawy do opatrywania ran.

Dron a patrolowanie wschodniej granicy​

Bezzałogowce rozpoznawcze FlyEye udaremniły już ponad 1000 prób nielegalnego przekroczenia polskiej granicy. Żołnierze Wojsk Obrony Terytorialnej od wielu miesięcy wykorzystują bezzałogowe statki powietrzne do patrolowania polsko-białoruskiej granicy z lotu ptaka. W ciągu 7 miesięcy dronami wykonali ponad 1000 godzin lotów wykonując blisko 500 operacji powietrznych (ponad 70% było wykonywanych w nocy z kamerą termowizyjną).
Empty space, drag to resize
Uważa się, że przyszłe postępy technologiczne zwiększą skuteczność Bezzałogowych Statków Powietrznych w działaniach ofensywnych, jak i obronnych.

Zastosowania dronów w leśnictwie​

Drony w leśnictwie znajdują wykorzystanie przede wszystkim do monitorowania przyrodniczego i zapobieganiu pożarom. Zebrane dane umożliwiają sprawne inspekcje drzewostanu, a także inwentaryzację szkód powstałych przez aktywność zwierzyny, wykonywanie map niedostępnych miejsc, a nawet ocenianie strat powodowanych przez klęski żywiołowe.

Zastosowania dronów w rolnictwie​

Bezzałogowe Statki Powietrzne znajdują również zastosowanie w rolnictwie. Pozyskane dane służą przede wszystkim do badania ilości plonów, wykrywania szkód, powstałych w wyniku działania dziko żyjących zwierząt, czy warunków pogodowych. Rolnik jest w stanie także kontrolować opryski pól i sadów. 
Empty space, drag to resize
Mobilność urządzenia sprawia, że pomiary upraw na dużych powierzchniach są o wiele łatwiejsze do wykonania i przetwarzania.

Zastosowanie dronów w sadownictwie

Modelowanie wzrostu drzewostanu oraz Inspekcja i ocena szkód w miejscach trudnodostępnych. Ze względu na znikome koszty eksploatacji drona, wybrane obszary mogą być wielokrotnie badane w celu monitorowania ewentualnych zmian i działań dotyczących użytkowania gruntów. Drony wyposażone w odpowiednie kamery mogą wykonywać Obrazy multispektralne i hiperspektralne, które są przydatne w badaniu rozkładu populacji roślin. Dokładna analiza światła odbitego od roślin pozwala na wykrycie obecności określonych gatunków drzew, a także wskazuje ich ogólny „stan zdrowia”. Najprostszym kryterium oceny wegetacji na danym obszarze jest Normalized Difference Vegetation Index (NDVI). Dodatkowo wysokorozdzielcze zdjęcia multi i hiperspektralne pomagają w określeniu fazy kwitnienia, pylenia itp.​
Empty space, drag to resize
Ustalenie stopnia wegetacji i zdrowotności drzewostanów inwentaryzacja szkód spowodowanych przez czynniki abiotyczne i biotyczne; zwalczanie szkodników, opryski pojedynczych drzew i alei, pomagają także określić ilości zalegającego martwego drewna w sadach.​

Zastosowanie drona, jako wsparcie upraw roślinnych

  • Lokalizowanie i identyfikowanie problematycznych obszarów upraw (oceny uszkodzeń roślin w wyniki złego przezimowania, wykrycia szkodników, zidentyfikowania obszarów o niewystarczającym nawodnianiu)​
  • Określanie stopnia zniszczeń dokonanych przez zwierzynę łowną lub zjawiska pogodowe (jeśli uprawy zostały uszkodzone, np. w wyniku ulewnych deszczy czy gradu, z pomocą BSP można sporządzić zdjęcia rozległego terenu, które pomogą w procesie uzyskania pomocy finansowej od państwa lub firmy ubezpieczeniowej)​
  • Określanie wskaźników wegetacji roślin​
  • Ustalanie stref zmiennego nawożenia oraz zindywidualizowanych oprysków - zaplanowania ukierunkowanego i precyzyjnego nawożenia (Wykrywamy i analizujemy zawartość pierwiastków stałych w glebie dzięki czemu można w odpowiedni sposób prowadzić politykę nawozową. BSP wykonuje automatyczny oprysk w wyznaczonych przez nas miejscach skutecznie pokrywając rośliny. Wykorzystanie drona do oprysku przyspiesza pracę, nie depcze upraw co więcej dokładnie dawkuje on środek w porównaniu do opryskiwacza ręcznego.)​
  • Oszacowywanie wielkości plonów oraz liczby sadzonek​
  • Badanie składu gleby - określenia niedoboru składników pokarmowych​
  • Pomoc w kwestiach związanych z podziałem działek rolnych​
Empty space, drag to resize
Jednym z najciekawszych możliwości zastosowania BSP w rolnictwie jest monitorowanie pól a co za tym idzie zdalne doglądanie stanu upraw.

Kamery multispektralne umieszczone na dronach pozwalają nie tylko zautomatyzować proces oceny wzrostu roślinności, ale także dzięki zastosowaniu technologii wykorzystującej długości fal w zakresie bliskiej podczerwieni (pasmo NIR) może zmierzyć “znormalizowany wskaźnik współczynnika wegetacji”, (w skrócie NDVI), który określa ich kondycję. Ta technologia umożliwi więc identyfikację miejsc o nadmiernie wysokiej wilgotności lub przeciwnie, obrazują skutki suszy. A co ważniejsze cały proces odbywa się bez udziału rolnika, co sprawdza się przy wielohektarowych uprawach.

Dzięki zastosowaniu statków powietrznych można zaoszczędzić na kosztach związanych z eksploatowaniem innych sprzętów rolniczych.

BSP sprawdza się także idealnie w przypadku sytuacji kryzysowych- losowych zdarzeń naturalnych takich jak pożary, podtopienia upraw.

Dzięki zastosowaniu dronów z kamerami termowizyjnymi, można odpowiednio wcześnie zidentyfikować obecność dzikich zwierząt na obszarze zbiorów. Szybsza lokalizacja stada nie tylko wpływa na ochronę zwierząt ale także pozwala zmniejszyć straty, efektywniej przeprowadzić zbiory oraz chroni rolników przez ewentualnymi karami.

Dron jako narzędzie do ochrony środowiska​

Naukowcy z chęcią sięgają po Bezzałogowe Statki Powietrzne do swoich badań ze względu m. in. na szybką i dokładną możliwość przeszukiwania terenu (a tym samym dokonanie mapowania), co przedkłada się m. in. na zmniejszenie ryzyka wystąpienia klęsk żywiołowych, czy też dokonywanie dokładnych pomiarów zanieczyszczeń powietrza.
Empty space, drag to resize
Drony aktualnie zastąpiły helikoptery, które uprzednio służyły do obserwacji zwierząt. W przypadku nauk behawioralnych zwierząt korzysta się najczęściej z płatowców lub wielowirnikowców. Dzięki dronom robienie zdjęć gatunkom zwierząt, które są bardzo płochliwe, np. dziko żyjących koni, jest o wiele prostsze.
Empty space, drag to resize
Często drony są wykorzystywane jako statki zwiadowcze do badania biosfery, są w stanie dostarczyć naukowcom próbek, które byłyby trudne do zdobycia przez człowieka, np. z kraterów aktywnych wulkanów.
Empty space, drag to resize
Dron znajduje również zastosowanie w oceanografii. Prowadzone są różnego rodzaju badania, podczas których drony są wysyłane w głębiny, zbierając dokładne dane o temperaturze oceanu, zasolenia wody, co pozwala na tworzenie prognoz dla oceanów, roztopy lodu, czy też składu atmosfery.

Zastosowania dronów w branży TSL (Transport / Spedycja / Logistyka)​

Kolejną branżą, która bardzo intensywnie korzysta z Bezzałogowych Statków Powietrznych jest TSL (Transport/Spedycja/Logistyka). Aktualnie transport kolejowy bardzo mocno rozwija się w tej kwestii. 

W infrastrukturze kolejowej drony służą m. in. do monitorowania stacji, peronów, mostów i wiaduktów. Przeprowadzane są wówczas inspekcje pod kątem wykrywania ubytków (np. dachów), czy pęknięć, które niewątpliwie stanowią ogromne zagrożenie w transporcie.

W Polsce bardzo duży nacisk jest kładziony na kontrolę stanu technicznego torów kolejowych: sprawdzane są rozjazdy, skrzyżowania oraz skrajnie. Dodatkowo, z użyciem dronów przeprowadzany jest monitoring prac budowlanych. Ponadto sprawdzane są tunele oraz zapory i zbiorniki wodne (pod kątem nieszczelności i podmyć). Dzięki wykorzystaniu dronów można w szybki i dokładny sposób, bez narażania personelu, monitorować skarpy i klify w pobliżu ciągów komunikacyjnych. BSP służą także do zapobieganiu kradzieży kabli trakcyjnych, węgla, metali oraz paliw.

Logistyka ostatniej mili​

Wiele firm stosuje drony do usługi kurierskiej. Świat bardzo mocno idzie w kierunku handlu online. 

Przewiduje się, że w 2026 roku będzie stanowił ponad 40% sprzedaży detalicznej, co przekłada się na większe zapotrzebowanie firm transportowych na szybkie dostarczanie towarów do Klientów.

Bardzo kosztownym i najbardziej nieefektywnym etapem z tym związanym jest tzw. logistyka ostatniej mili. Stąd też pojawił się pomysł firm logistycznych na użycie bezzałogowców. Jest to doskonała alternatywa w przypadku transportu towarów na terenachmiejskich: ruch uliczny, korki, czy wypadki komunikacyjne nie mają wpływu na czas dostarczenia przesyłki pod konkretny adres.

Branża rozrywkowa i sportowa​

Drony są wykorzystywane również bardzo mocno w branży filmowej i rozrywkowej. Lepsze, piękne ujęcia (np. podczas transmisji z koncertu, robienia zdjęć zmagań sportowych) sprawiają, że wiele filmów zyskuje stosowną dynamikę. 

Zastosowanie dronów do tworzenia map i modeli 3D​

Stworzona na podstawie wykonanych zdjęć z drona mapa charakteryzuje się brakiem zniekształceń terenu, jednorodną tonacją kolorów oraz jednolitą skalą dla całego obszaru przestawionego na obrazie. Dzięki temu może zostać wykorzystana do dokonywania pomiarów budynku i otoczenia wokół niego oraz do sporządzania planów za gospodarowania terenu. Tego rodzaju mapy sprawdzają się m.in. w działalności branży geodezyjnej.

Wśród korzyści wynikających z opracowania takiej wizualizacji znajduje się możliwość dookreślenia stref w obiekcie, które mogą być szczególnie narażone na wystąpienie pożaru, czy zalanie. Sprawdzają się również w gospodarce zasobami wodnymi gdzie są wykorzystywane w określaniu wielkości terenów zalewowych, projektowaniu systemów przeciwpowodziowych i inwentaryzacji wałów przeciwpowodziowych.

Nowoczesne urządzenia w innych branżach​

Jakie będzie zastosowanie dronów w przyszłości? Naukowcy przewidują, że pomogą w rozwoju infrastruktury związanej z odnawialnymi źródłami energii poprzez przenoszenie turbin wiatrowych, a także będą sztucznie zapylać rośliny i walczyć z wyciekami gazu.
Empty space, drag to resize
Dzięki tak wszechstronnemu zastosowaniu BSP powstaje zapotrzebowanie na specjalistów, którzy potrafią obsługiwać tą technologię. Coraz więcej firm poszukuje pilotów dronów do wykonywania zadań w obrębie swojej organizacji.

Nowy rynek pracy we współczesnym świecie​

Jesteśmy świadkami tworzenia nowego rynku pracy, który już dziś daje ogromne możliwości ze względu na tak wszechstronne zastosowanie dronów. Bezzałogowe Statki Powietrzne to przyszłość w wielu dziedzinach, w którą warto inwestować. Jeżeli chcesz rozwinąć się w tej branży to skontaktuj się z nami.

Fotowoltaika zastosowanie dronów na rynku prosumenckim (mikroinstalacje)​

Kilka słów o fotowoltaice:​

Fotowoltaika zyskuje w Polsce coraz większą popularność. Rynek energii słonecznej stanowiący część rynku odnawialnych źródeł energii (OZE) rozwija się dynamicznie, a ilość mocy zainstalowanej w systemach fotowoltaicznych w Polsce i na świecie ma tendencję wzrostową.

Instalacja paneli fotowoltaicznych umożliwia przede wszystkim redukcję wydatków na energię elektryczną. A przy zainstalowaniu odpowiedniej ilości paneli, daje nie tylko możliwości pozyskania darmowej energii elektrycznej, ale także sprzedaż jej „nadwyżki”. Nic dziwnego więc, że w Polsce pojawia się coraz więcej mikroinstalacji, które najczęściej zasilają pojedyncze gospodarstwa domowe.

Warto też podkreślić, że w latach 2021-22 prognozowany jest wzrost inwestycyjny także w sektorze farm fotowoltaicznych, dzięki czemu rynek zmieni się z typowo prosumenckiego na bardziej zrównoważony – rozłoży się między zawodowymi elektrowniami PV i pojedynczymi mikroinstalacjami.

Zastosowanie drona w procesie instalacji paneli fotowoltaicznych:​

1. Przygotowanie danych dla projektantów.

Użycie Drona pozwala nie tylko na dokładną analizę dachu budynku z uwzględnieniem jego oświetlenia, ale także na określenie jego konstrukcji z uwzględnieniem występujących na nim obiektów. Dodatkowym atutem jest fakt, że Dron wykonuje ujęcia z perspektywy trudnej do osiągnięcia przez człowieka czy też z obrazu otrzymanego ze zwykłego zdjęcia satelitarnego.

A dedykowane oprogramowanie (np. Pix4D),umożliwia inżynierowi zaprojektowanie systemu wykorzystującego szereg urządzeń solarnych, przy jednoczesnym uwzględnieniu różnych lokalnych wymagań, takich jak np. pogoda przy ich instalowaniu. Dodatkowo, lot może odbywać się po zaplanowanej siatce z automatycznym pokryciem całego zaznaczonego terenu włączając w to trajektorie krzyżowe. A zdjęcia wykonane np. pod kątem 45º mogą zostać wykorzystane do dalszego modelowania 3D, które pozwala na dokładne mapowanie terenu i tym samym najlepsze zobrazowanie lokalizacji, na której ma powstać instalacja fotowoltaiczna.
W takich zadaniach sprawdzą się nie tylko profesjonalne drony z kamerą termowizyjną, ale także drony z serii DJI Mavic Air czy Mavic Pro.

Drony, które wyposażone są w czujniki oraz w kamerę o wysokiej rozdzielczości z odpowiedniej wysokości zweryfikują optymalne nasłonecznienie do montażu paneli fotowoltaicznych. Pozwala to na ekonomiczne rozplanowanie modułów, szybszą instalację, a co za tym idzie - zmniejszenie kosztów całego projektu.

Obecnie zebranie informacji potrzebnych do stworzenia analizy budynku pod instalację fotowoltaiczną wymaga wysłania kilku osób. Natomiast korzystanie z oprogramowania i dronów pozwala inżynierom wykonać cały projekt o 50% szybciej.
Empty space, drag to resize
2. Nadzorowanie procesu budowy.

Zastosowanie dronów nie kończy się jednak na procesie planowania inwestycji, to także:
  • Monitorowanie i dokumentacja postępu zakładania instalacji fotowoltaicznej​
  • Inwentaryzacja wykonanych prac– np. sprawdzenie stanu dachu po wykonanej instalacji​
  • ocena stanu technicznego budynku po wykonanej instalacji paneli, która jest niezbędna przy późniejszym ubezpieczaniu nieruchomości​
Empty space, drag to resize
3. Diagnostyka systemów fotowoltaicznych:

Udział dronów w procesie instalacji paneli fotowoltaicznych nie ogranicza się tylko do czasu ich „zakładania”. To także działania pomagające zwiększyć bezpieczeństwo przy jednoczesnym skróceniu czasu trwania ich systematycznych inspekcji.

(Często defekty paneli fotowoltaicznych powodują powstanie tzw. „hotspotów”. Te miejsca wskazują na rekombinację elektronów, które mogą tworzyć dziury w ogniwach słonecznych. Znaczna ilość energii jest uwalniana podczas tego procesu i promieniuje w przestrzeń jako ciepło. Komórki mogą się nagrzewać do wysokich temperatur - w rzeczywistości różnica między dobrą komórką, a wadliwą może być większa niż 50 ° C. Ciepło to może spowodować nieodwracalne uszkodzenie całego panelu. Dodatkowo cała instalacja generuje dużo mniej prądu ponieważ reszta sprawnych ogniw obniża moc do minimum - czyli do tej wartości którą generuje najsłabszy, uszkodzony panel)

Diagnostyka instalacji zakłada bowiem konieczność pracy na wysokości, panele fotowoltaiczne instalowane są bowiem najczęściej na dachach spadzistych o słabej dostępności. Przeprowadzanie kontroli za pomocą podręcznej kamery termicznej nie jest więc ani wydajne, ani bezpieczne. Skrócenie inspekcji danej instalacji oraz zmniejszenie ilości zaangażowanych w nią pracowników niweluje ilość wypadków oraz awarii Zastosowanie Drona z kamerą termowizyjną umożliwia z bezpiecznej odległości zmierzyć rozkład temperatury ogniw i wykryć tzw. „hot spot” czyli uszkodzony element, którego temperatura jest znacznie podwyższona. Gorące punkty są wyraźnie widoczne na zdjęciach termicznych wykonywanych przez drona, ponieważ mają wyjątkowo silny kontrast kolorów z innymi ogniwami słonecznymi i otaczającym środowiskiem. Dodatkowo dostępne są także drony wyposażone w wysokiej jakości kamery RGB (takie jak Parot Anafi Termal czy Mavic 2 Enterprise Dual Flir), dzięki której mogą wykonać profesjonalne materiały obrazowania wizualnego, co ułatwia planowanie i kontrolowanie czynności związanych z konserwacją instalacji. Szczegółowe zdjęcia oraz nagrania pozwalają nie tylko weryfikować prace naprawcze, ale także ogólny stan infrastruktury.