Cảm biến được trang bị trên máy bay không người lái có thể phát hiện cháy và theo dõi lượng khí thải nhà kính
bởi Elton Alisson, FAPESP
Để xác thực việc sử dụng máy bay không người lái để thu thập dữ liệu GHG, các nhà nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm xung quanh khuôn viên USP ở São Carlos. Tín dụng: Antonio Daud
Các cơ quan phòng ngừa và kiểm soát cháy rừng ở São Carlos, nằm sâu trong tiểu bang São Paulo, Brazil, sẽ sớm có sự hỗ trợ từ trên không để phát hiện cháy nhanh hơn và dập tắt chúng trước khi chúng vượt khỏi tầm kiểm soát và không thể dập tắt được.
Các nhà nghiên cứu tại Trường Kỹ thuật São Carlos của Đại học São Paulo (EESC-USP) đang phát triển máy bay không người lái được trang bị cảm biến khí và hệ thống trí tuệ nhân tạo để phát hiện cháy rừng.
Dự án đã được trình bày vào thứ Tư, ngày 11 tháng 6, trong phiên họp hàng không của Tuần lễ FAPESP Toulouse, diễn ra từ thứ Ba, ngày 10 tháng 6 đến thứ Năm, ngày 12 tháng 6, tại thủ phủ của vùng Occitanie ở miền nam nước Pháp.
"Chúng tôi đã làm việc với Phòng vệ dân sự, chính quyền thành phố và Sở Môi trường São Carlos, và chúng tôi đã đệ trình một đề xuất để đánh giá bằng cách sử dụng máy bay không người lái mà chúng tôi đang phát triển để xác định các điểm nóng cháy trong thành phố", Glauco Augusto de Paula Caurin, giáo sư tại EESC-USP và điều phối viên dự án, cho biết với Agência FAPESP.
Máy bay không người lái được trang bị các cảm biến nhỏ, giá rẻ do các nhà nghiên cứu phát triển, có thể phát hiện có chọn lọc và liên tục đo nồng độ carbon dioxide và methane trong khí quyển trong luồng không khí bên trong máy bay, cũng như các thông số khác như nhiệt độ và độ ẩm.
"Chúng tôi đã thực hiện một số điều chỉnh để tích hợp các cảm biến khí cụ thể hoạt động cùng nhau như một chiếc mũi điện tử", Caurin so sánh.
Các cảm biến thu thập dữ liệu về nồng độ khí, sau đó các hệ thống trí tuệ nhân tạo sẽ phân tích để xác định nguồn phát thải của chúng. Điều này cho phép các hệ thống phát hiện sự hiện diện của carbon dioxide và các khí vết, chẳng hạn như methane, được giải phóng trong quá trình cháy trong môi trường khi máy bay không người lái đang bay trên cao.
"Ví dụ, máy bay không người lái cho phép phát hiện cháy rừng nhanh hơn nhiều so với vệ tinh. Điều này cho phép các cơ quan chức năng phản ứng nhanh hơn và kiểm soát chúng nhanh hơn", Caurin giải thích.
Giám sát khí thải GHG
Các nhà nghiên cứu đã đánh giá việc sử dụng máy bay không người lái để giám sát GHG trong những năm gần đây.
Kết quả thử nghiệm cho thấy máy bay không người lái hiệu quả và rẻ hơn so với các phương pháp hiện tại, chẳng hạn như vệ tinh, máy bay nghiên cứu và tháp quan sát, nhà nghiên cứu cho biết. "Máy bay không người lái có thể là một giải pháp thay thế cho các phương pháp này", Caurin cho biết.
Nhà nghiên cứu đã so sánh quá trình thu thập dữ liệu từ một chuyến bay duy nhất bằng máy bay nghiên cứu với việc thực hiện nhiều lần bay qua bằng máy bay không người lái. Máy bay không người lái cũng có thể xác định vị trí quan tâm để thu thập dữ liệu tốt hơn vệ tinh, vệ tinh bay qua và theo dõi một khu vực nhất định sau mỗi hai ngày, chẳng hạn.
Nhà nghiên cứu chỉ ra một lợi thế khác của việc sử dụng máy bay không người lái so với các phương pháp này: khả năng thay đổi độ cao thu thập dữ liệu.
"Bằng cách thu thập dữ liệu khí nhà kính bằng máy bay không người lái, thay vì lượng carbon dioxide hoặc methane trung bình trên bề mặt, chúng ta có thể thu được khối lượng phân phối của các loại khí này trong một khu vực nhất định", ông cho biết.
"Ngày nay, ngay cả với những vệ tinh tốt nhất, chúng ta cũng không thể thu được thông tin về khối lượng này. Với máy bay không người lái, việc thu thập dữ liệu khí nhà kính không còn là bề mặt hoặc bản đồ của khu vực nữa mà là thông tin về khối lượng", ông giải thích.
Theo nhà nghiên cứu, mặc dù có hiệu suất tuyệt vời, nhưng các máy bay không người lái thương mại hiện có chỉ có thể bay trong khoảng từ 15 phút đến nửa giờ. Do đó, chúng vẫn chưa khả thi để bay trên các khu vực rộng lớn, chẳng hạn như rừng.
Nhóm có ý định cải thiện hiệu quả của thiết bị thông qua các dự án nghiên cứu khí động học, giúp thiết bị có khả năng bay lâu hơn và bao phủ các khu vực rộng lớn hơn.
Để xác thực việc sử dụng máy bay không người lái để thu thập dữ liệu GHG, các nhà nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm xung quanh khuôn viên trường USP ở São Carlos, nằm trong vùng chuyển tiếp giữa Rừng mưa nhiệt đới Đại Tây Dương và Cerrado (khu sinh vật giống thảo nguyên Brazil).
"Trong tương lai, với những thiết bị phù hợp hơn, chúng tôi dự định thực hiện các nhiệm vụ ở Amazon", Caurin nói.
Thông tin thêm: Để biết thêm thông tin về Tuần lễ FAPESP tại Pháp, hãy truy cập: fapesp.br/week/2025/france.
Được cung cấp bởi FAPESP
