Drönarsvärmar övervakar lågor
Inom projektet FireMan används drönarsvärmar som fungerar autonomt tillsammans. Kameror som har monterats på drönarna upptäcker rök och följer med hur branden utvecklas. De insamlade uppgifterna behandlas i drönarnas datorer, och väsentlig information skickas till en kommandocentral, som förutspår brandförloppet och optimerar släckningsåtgärderna.
Projektet använder sig av Forststyrelsens restaureringsbränningar, där data samlas in med drönare för att träna artificiell intelligens. Drönare används för att fotografera bränderna innan de tänds samt under tändningen och branden. Med hjälp av dessa data utvecklas därefter algoritmer, som på ett tillförlitligt sätt identifierar hur röken och branden framskrider. Forskarna inom projektet deltar sommaren 2024 i flera restaureringsbränningar, utifrån vilka träningen av drönarna fortsätter.
Projektet FireMan leds av forskningsprofessor Eija Honkavaara från Geodatacentralen. Honkavaaras specialområde är drönarforskning.
– I sommarens tester prövade vi framgångsrikt en ny AI-metod, med hjälp av vilken en smart kamera fäst på en drönare upptäckte en liten restaureringsbränning på cirka fyra kilometers avstånd genom att använda identifiering av objekt i realtid, berättar Honkavaara om den senaste utvecklingen.
Digitala tvillingar som hjälp inom brandbekämpning
Inom forskningen används exakta digitala modeller, så kallade digitala tvillingar, för att förutsäga hur en brand kommer att sprida sig. I digitala tvillingar som har skapats utifrån terrängen utnyttjas öppen geografisk information som kombineras med drönarens realtidsinformation om läget. Med hjälp av en digital tvilling kan brandmästaren till exempel utarbeta en prognos för vart elden är på väg och bedöma effektiviteten hos olika släckningsåtgärder.
– Vi har skapat ett center för lägesbilder i IT-centret för vetenskaps (CSC) moln, till vilket drönarna skickar data. Uppgifterna bearbetas i realtid till geodata som är kompatibla med kartor. På så sätt produceras data om hur branden utvecklas. I september tänker vi testa hur en svärm bestående av flera drönare samarbetar vid insamling av lägesbilden, säger Honkavaara.
Det finns fortfarande utrymme för utveckling när det gäller användningen av drönare för att bekämpa skogsbränder. Drönarna behöver en snabb internetuppkoppling för dataöverföringen, och en sådan finns sällan i skogen. För att lösa problemet undersöker man bland annat möjligheten att skapa ett slutet nät i brandområdet. För att drönarna ska kunna stödja brandbekämpning så effektivt som möjligt utvecklas även deras förmåga att hantera data: drönarna hanterar informationen på plats och skickar bara väsentliga uppgifter till kommandocentralen, vilket minskar mängden data som ska överföras.
Som en del av projektet utvecklas även kontrollen över drönarnas luftrum, så att de inte ska kollidera med andra användare av luftrummet, såsom flygplan eller helikoptrar. Drönarna måste även kunna flyga smidigt i en svärm.
Mer information
Eija Honkavaara, forskningsprofessor, Geodatacentralen, 029 531 4716, fornamn.efternamn@lantmateriverket.fi
Projektet FireMan finansieras med finansiering från EU:s återhämtningsfacilitet, som främjar den gröna och digitala omställningen med hjälp av forskning. Finansieringen samordnas av Finlands Akademi. Projektet genomförs i samarbete med Geodatacentralen, Jyväskylä universitet, Uleåborgs universitet och VTT.