Drooniparvet seuraavat liekkejä
FireMan-hankkeessa hyödynnetään autonomisesti yhdessä toimivia drooniparvia. Drooneihin asennetut kamerat havaitsevat savua ja seuraavat palon etenemistä. Kerätty tieto käsitellään droonien tietokoneissa, ja olennaiset tiedot lähetetään komentokeskukseen, jossa palon kulkua ennustetaan ja sammutustoimia optimoidaan.
Hanke hyödyntää Metsähallituksen ennallistamispolttoja, joissa drooneilla kerätään dataa tekoälyn opettamiseen. Drooneilla kuvataan paloja ennen syttymistä sekä syttymisen ja palon aikana, ja datan avulla kehitetään algoritmeja, jotka tunnistavat savun ja palon etenemisen luotettavasti. Kesällä 2024 hankkeen tutkijat osallistuvat useisiin ennallistamispolttoihin, joiden avulla jatketaan droonien kouluttamista.
FireMan-hanketta vetää tutkimusprofessori Eija Honkavaara Paikkatietokeskuksesta. Honkavaaran erityisalaa on droonitutkimus.
– Kesän testeissä kokeilimme onnistuneesti uutta tekoälymenetelmää, jonka avulla droonin kyydissä ollut älykäs kamera havaitsi pienen ennallistamispolton noin neljän kilometrin päästä reaaliaikaisella kohteentunnistuksella, Honkavaara kertoo viimeaikaisesta kehityksestä.
Digitaaliset kaksoset palontorjunnan apuna
Tutkimuksessa käytetään tarkkoja digitaalisia malleja, niin sanottuja digitaalisia kaksosia, palon leviämisen ennustamisessa. Maastosta muodostetussa digitaalisessa kaksosessa hyödynnetään avointa paikkatietoa, johon droonin reaaliaikainen tilannetieto yhdistetään. Digitaalisen kaksosen avulla palomestari voi tehdä ennusteen esimerkiksi siitä, minne tuli on etenemässä ja arvioida eri sammutustoimien tehokkuutta.
– Olemme toteuttaneet Tieteen tietotekniikan keskuksen (CSC) pilveen tilannekuvakeskuksen, johon droonit lähettävät dataa. Tiedot muokataan karttojen kanssa yhteensopivaksi paikkatiedoksi reaaliajassa. Näin tuotetaan tieto palon etenemisestä. Syyskuussa aiomme testata useamman droonin muodostaman parven yhteistyötä tilannekuvan keruussa, kertoo Honkavaara.
Droonien käytössä metsäpalojen torjuntaan on vielä kehittämistä. Tiedonsiirtoa varten ne tarvitsevat tehokasta verkkoyhteyttä, jota metsissä harvemmin on. Haasteen ratkomiseksi tutkitaan muun muassa erillisverkon tuomista paloalueelle. Jotta droonit voisivat toimia mahdollisimman tehokkaasti palontorjunnan tukena, kehitetään myös niiden kykyä käsitellä tietoa: droonit käsittelevät tiedon paikan päällä ja lähettävät vain olennaiset tiedot komentokeskukseen, mikä vähentää siirrettävän datan määrää.
Osana hanketta kehitetään ilmatilan hallintaa, jotta droonit eivät törmäisi muihin ilmatilan käyttäjiin, kuten lentokoneisiin tai helikoptereihin. Droonien pitää myös kyetä lentämään sujuvasti parvessa.
Hankkeen saavutuksia esitellään syksyllä 2024 järjestettävässä demonstraatiotilaisuudessa Kuopiossa.
Lisätietoja
tutkimusprofessori Eija Honkavaara, +358 29 531 4716, etunimi.sukunimi@maanmittauslaitos.fi
FireMan-hanke rahoitetaan EU:n elpymisvälinerahoituksella, joka edistää vihreää ja digitaalista siirtymää tutkimuksen avulla. Rahoitusta koordinoi Suomen Akatemia. Hanke toteutetaan yhteistyössä Paikkatietokeskuksen, Jyväskylän ja Oulun yliopistojen sekä VTT:n kanssa.