Drones híbridos detectan, monitorizan y previenen incendios forestales con despegue vertical

El investigador Zhaodan Kong y su equipo (Universidad de California, Davis) desarrollan una aeronave híbrida que despega y aterriza verticalmente como un rotorcraft, pero también tiene cualidades de ala fija para cruzar a gran altitud durante horas.

Enfoque proactivo contra incendios

La solución integra dos partes: predicción temprana de riesgo de incendio y detección y seguimiento tempranos. Kong enfatiza que la detección temprana suele llevar a incendios menores al ataque inicial, mayor probabilidad de contención y prevención de pérdidas humanas y materiales.

Sensores terrestres

Sensores conectados a internet (tamaño de palma, desarrollados por Anthony Wexler) se colocan en áreas de peligro determinadas por CalFire. Miden temperatura, humedad y velocidad del viento —ingredientes necesarios para un incendio forestal.

Drones de reconocimiento

El equipo construye un rotorcraft con sistemas de navegación, sensores y cámaras, configuración biplano-multirrotor. El modelo de predicción de riesgo se basa en datos históricos de clima, combustible (vegetación), topografía e incendios, entrenado con machine learning. Se despliega en tiempo real alimentado con datos meteorológicos de sensores terrestres, combustible y datos GIS.

Módulo de detección y seguimiento

Consiste en grupo de UAVs, cada uno con múltiples sensores: cámaras electro-ópticas (EO) e infrarrojas (IR), sensores químicos, de viento y multiespectrales. EO/IR/químicos detectan fuego desde lejos; sensores de viento cruciales porque el viento impulsa el fuego y su campo no es uniforme; cámaras multiespectrales dan info de vegetación de alta resolución (datos GIS pueden estar desactualizados y con baja resolución).

Un grupo de UAVs aumenta eficiencia localizando incendios. Una vez identificado fuego/humo o indicio químico, el grupo cambia a modo seguimiento: usan la pluma y sensores a bordo para rastrear hasta el origen, «como perros K9».

Resultados preliminares

En el incendio Dixie 2021 (el mayor y más costoso de EE. UU.), la ignición fue ~7 am; visible desde autopista al atardecer; bomberos y aviones en posición ~5 pm. Kong afirma que su método reduciría drásticamente el tiempo de detección: si un UAV estuviera cerca, detectaría en minutos. Sensores químicos detectan antes que cámaras EO/IR.

Pruebas de sensores terrestres en Quail Ridge Reserve: 5 instalados en noviembre; uno dañado por inundación, cuatro siguen funcionando. Objetivo: demostrar que sensores baratos aguantan condiciones duras en terreno accidentado.

Artículo de Andrew Corselli, Editor de Contenido Digital en SAE Media Group. Más info: aquí.