Ví dụ thực tiễn điển hình về việc lựa chọn đúng công cụ ứng dụng

Theo GIM Magazine

Nhóm Kỹ thuật Công nghệ Công ty TNHH ANTHI Việt Nam dịch và biên soạn.

Mỗi dự án thành lập bản đồ trong thực tiễn đều có những điểm đặc biệt, ngay cả khi chúng ta triển khai lập bản đồ trong cùng một lĩnh vực thì những thách thức đặt ra vẫn có sự khác biệt một cách rõ ràng. Lựa chọn đúng công cụ triển khai là chìa khoá giúp cho một dự án của chúng ta thành công khi triển khai, thiết bị bay không người lái (UAV hoặc Drone) hiện đang được coi là công cụ thành lập bản đồ có tốc độ tăng trưởng rất nhanh trên thế giới, giải pháp này được lựa chọn phục vụ cho hầu hết các dự án đo đạc bản đồ quy mô nhỏ và trung bình. Tuy nhiên khi triển khai UAV trong thực tiễn vẫn gặp phải những khó khăn nhất định, Bản tin này chúng tôi dành để phân tích năm thách thức quan trọng mà chúng ta cần hết sức lưu tâm, cân nhắc khi tìm kiếm một thiết bị bay không người lái phù hợp nhất cho mục đích ứng dụng cơ bản của mình, bên cạnh đó là ví dụ điển hình về một dự án thành lập bản đồ vừa mới được triển khai tại đảo Sillhouette, Seychells.

Đảo Sillhouette là đảo lớn thứ ba của Seychells, nằm trong khu vực Ấn Độ Dương. Vùng lõi của đảo Sillhouette là công viên quốc gia, đa dạng sinh học ở đây được đánh giá là phong phú nhất trong khu vực Ấn Độ Dương. Đây cũng là nơi cư ngụ của nhiều loài động và thực vật được xếp hạng cực kỳ nguy cấp. Để duy trì và theo dõi liên tục các loài động thực vật trên đảo nhằm phát huy tối đa hệ sinh thái đặc biệt ở đây, rất cần một công cụ hữu hiệu đảm bảo khả năng cập nhật thông tin bản đồ nhanh và thường xuyên nhất. Tuy nhiên trước thời điểm triển khai UAV, hầu như các loại bản đồ tại đảo được làm từ những năm 70 mà chưa được cập nhật.

Tổng diện tích đảo Sillhouette trên 2.100 Ha với địa hình phức tạp nhiều đỉnh núi cao, năm trong số những đỉnh núi ở đây có độ cao trên 500 mét so với mực nước biển. Toạ trên độ cao 751 mét là đỉnh Mont Dauban cao nhất trên đảo, đặc biệt chỉ có một vài ngày hiếm hoi trong năm là có thể lập bản đồ được cho đỉnh núi này bởi ở đây quanh năm mây phủ kín, thêm vào đó gió thổi mạnh mang hơi ẩm từ biển vào làm cho không khí lạnh hơn, độ ẩm cao hơn trong những đám mây nặng đầy hơi nước. Độ chi tiết của ảnh vệ tinh chụp khu vực đảo không đủ để thành lập bản đồ, sử dụng máy bay có người lái với các trang thiết bị kỹ thuật hiện đại lại kéo theo chi phí quá đắt đỏ để triển khai ở đây, điều này lý giải tại sao các bản đồ ở đây có tuổi đời đã hơn nửa thế kỷ mà chưa lần nào được cập nhật. Để triển khai dự án thành lập bản đồ mới cho đảo Sillhouette, TFC International đã lựa chọn thiết bị bay không người lái lai (Hybrid Drone) của Marlyn, Hà Lan. Các kỹ thuật viên của TFC International cũng đã nghiên cứu rất kỹ trước khi quyết định sử dụng loại UAV lai nhằm đáp ứng những đặc điểm đặc thù tại đảo Sillhouette.

BA KIỂU THIẾT BỊ BAY KHÔNG NGƯỜI LÁI

Thông thường, thiết bị bay không người lái được gộp lại vào hai nhóm cơ bản gồm loại thiết bị bay với nhiều cánh quạt lên thẳng (Multicopter) và loại cánh bằng cố định (Fixed Wing). Tuy nhiên gần đây chúng ta thấy xuất hiện loại UAV thứ ba với tên gọi UAV lai (Hybrid). Nhóm UAV nhiều cánh quạt lên thẳng  có các đặc điểm bay gần giống với máy bay trực thăng, chúng thường gồm bốn hoặc nhiều hơn bốn động cơ cánh quạt nằm ngang. UAV có cánh bằng cố định có đặc điểm hoạt động giống như các loại máy bay truyền thống, có khả năng bay nhanh và xa hơn so với loại nhiều cánh quạt lên thẳng. Cuối cùng là UAV lai là loại giao giữa UAV nhiều cánh quạt lên thẳng và UAV cánh cứng cố định, loại UAV lai có khả năng cất và hạ cánh thẳng đứng như trực thăng nhưng khi bay ổn định chúng lại hoạt động giống như loại cánh bằng cố định. Tuy nhiên UAV lai đòi hỏi phải được thiết kế chế tạo và vận hành bởi đội ngũ kỹ thuật viên đặc biệt để đảm bảo tính ổn định, độ an toàn và phát huy tối đa những lợi thế mà dòng UAV này mang lại.

Thách thức 1: Cất cánh và Hạ cánh

UAV có khả năng cất hạ cánh thẳng đứng (VTOL) và bay như UAV cánh bằng cố định

Để bắt đầu triển khai thu thập số liệu với UAV, buộc phải tìm kiếm một khu vực đảm bảo khả năng cất cánh (phóng) và thu hồi UAV sau khi hoàn thành nhiệm vụ. UAV nhiều cánh quạt lên thẳng và UAV lai có khả năng cất và cánh thẳng đứng như trực thăng nên chỉ cần một khu vực triển khai có diện tích nhỏ để vừa cất hạ và điều khiển trong quá trình bay, đây chính là lợi điểm quan trọng khi triển khai hai loại UAV này trong thực tiễn. Đối với UAV cánh bằng cố định việc tìm được một khu vực triển khai cất hạ cánh thường không đơn giản, loại UAV này yêu cầu khu vực có tầm nhìn thông thoáng, rộng, đảm bảo cả lúc phóng cũng như thu hồi UAV, ngay cả đối với các loại UAV cánh bằng cố định có khả năng hạ cánh bằng bụng hay bằng dù thì diện tích lớn vẫn là yêu cầu bắt buộc. Đổi lại thì tốc độ, độ ổn định và thời gian bay của UAV cánh cố định thường lâu hơn so với UAV nhiều cánh quạt lên thẳng. Như vậy khi triển khai thực tiễn trên những khu vực không có diện tích lớn, không có không gian thông thoáng, không có bãi cỏ bằng phẳng thì UAV có khả năng cất hạ cánh thẳng đứng là lựa chọn tối ưu để thực hiện dự án.

Quay lại dự án đảo Sillhauette, hầu hết các khu vực trên đảo không đủ bằng phẳng để triển khai UAV cánh cứng cố định, thêm vào đó bất kỳ đâu trên đảo cũng có cây xanh bao phủ, ngay cả với các bãi biển cũng được che phủ bởi rất nhiều cây cọ và dừa. Qua khảo sát hiện trường, các kỹ thuật viên của TFC International chỉ tìm được ba khu vực có khả năng triển khai việc cất hạ cánh cho UAV, tuy nhiên mỗi khu vực cũng chỉ có kích thước 20 x 20 mét mà thôi. Điều này yêu cầu kỹ thuật viên điều khiển UAV trong quá trình cất hạ cánh phải rất có kinh nghiệm, đặc biệt trong điều kiện gió lớn trên đảo Sillhouette.

(Còn tiếp)

Mọi thông tin xin liên hệ với chúng tôi qua hòm thư: info@anthi.com.vn