Hệ thống máy bay không người lái trong cảm biến từ xa và nghiên cứu khoa học: Phân loại và những điều cần cân nhắc khi sử dụng
Tóm tắt
Các hệ thống máy bay không người lái (UAS) đã phát triển nhanh chóng trong thập kỷ qua, chủ yếu nhờ vào các ứng dụng quân sự, và đã bắt đầu có chỗ đứng trong số các người dùng dân sự cho mục đích trinh sát cảm biến trái đất và thu thập dữ liệu khoa học. Trong số các UAS, những đặc điểm hứa hẹn bao gồm thời gian bay dài, độ an toàn trong nhiệm vụ được cải thiện, khả năng lặp lại chuyến bay nhờ vào việc nâng cấp hệ thống lái tự động, và giảm chi phí vận hành so với máy bay có người lái. Tuy nhiên, những lợi thế tiềm năng của một nền tảng không người lái phụ thuộc vào nhiều yếu tố, chẳng hạn như loại máy bay, loại cảm biến, mục tiêu của nhiệm vụ, và các yêu cầu quy định hiện hành dành cho hoạt động của nền tảng cụ thể. Các quy định liên quan đến việc vận hành UAS vẫn đang trong giai đoạn phát triển ban đầu và hiện tại tạo ra rào cản đáng kể cho người dùng khoa học. Trong bài viết này, chúng tôi mô tả nhiều loại nền tảng, cũng như khả năng của các cảm biến, và xác định những lợi thế của mỗi nền tảng liên quan đến các yêu cầu của người dùng trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học. Chúng tôi cũng sẽ thảo luận ngắn gọn về tình trạng hiện tại của các quy định ảnh hưởng đến hoạt động của UAS, với mục đích thông báo cho cộng đồng khoa học về công nghệ đang phát triển này, mà tiềm năng cách mạng hóa quan sát khoa học tự nhiên tương tự như những biến đổi mà GIS và GPS đã mang lại cho cộng đồng hai thập kỷ trước.
Từ khóa
#Hệ thống máy bay không người lái #cảm biến từ xa #nghiên cứu khoa học #quy định UAS #công nghệ khoa học.Tài liệu tham khảo
Watts, A.C., Kobziar, L.N., and Percival, H.F. (2009, January 11–15). Unmanned Aircraft Systems for Wildland Fire Monitoring and Research. Tallahassee, FL, USA.
Haydon, F.S. (2000). Military Ballooning During the Early Civil War, Johns Hopkins University Press.
Bowen, D (1977). Encyclopedia of War Machines: An Historical Survey of the World’s Great Weapons, Peerage Books.
Hannavy, J. (2007). Encyclopedia of Nineteenth-Century Photography, Taylor & Francis Group.
Nyquist, 1997, Unmanned aerial vehicles that even geoscience departments can afford, Geotimes, 42, 20
Quilter, 2001, A proposed method for determining shrub utilization using LA/LS imagery, J. Range Manage, 54, 378, 10.2307/4003106
Polski, P. (2004, January 20–23). DHS View of Unmanned Aerial Vehicle Needs. Chical, IL, USA.
Cooke, P.I., and Sukkarieh, S. (2006). Field and Service Robotics: Results of the 5th International Conference STAR 25, Springer-Verlaag.
Watts, 2010, Small unmanned aircraft systems for low-altitude aerial surveys, J. Wildl. Manage, 7, 1614
Merlin, P (2009). NASA Monographs in Aerospace History #44 SP-2009-4544, NASA.
Ambrosia, 2011, The Ikhana UAS western states fire imaging missions: From concept to reality (2006–2010), Geocarto Int, 26, 85, 10.1080/10106049.2010.539302
Ambrosia, 2003, Demonstrating UAV-acquired real-time thermal data over fires, Photogramm. Eng. Remote Sensing, 69, 391, 10.14358/PERS.69.4.391
Blakeslee, R.J., Croskey, C.L., Desch, M.D., Farrell, W.M., Goldberg, R.A., Houser, J.G., Kim, H.S., Mach, D.M., Mitchell, J.D., and Stoneburner, J.C. (2003, January 9–13). The Altus Cumulus Electrification Study (ACES): A UAV-Based Science Demonstration. Versailles, France.
Perry, J.H., Mohamed, A., El-Rahman, A.H., Bowman, W.S., Kaddoura, Y.O., and Watts, A.C. (2008, January 28–30). Precision Directly Georeferenced Unmanned Aerial Remote Sensing System: Performance Evaluation. San Diego, CA, USA.
Wilkinson, 2009, A new approach for passpoint generation from aerial video imagery, Photogramm. Eng. Remote Sensing, 75, 1415, 10.14358/PERS.75.12.1415
(2007). Unmanned Aircraft Operations in the National Airspace System, Federal Register.
Available online: http://www.faa.gov/about/initiatives/uas/ (accessed on 15 February 2012).
(2011). Unmanned Aircraft Operations in the National Airspace System (NAS), US Dept. of Transportation. Federal Aviation Administration Air Traffic Organization Policy Notice N JO 7210.766.
Carey, B Small UAS rule will begin phased entry of unmanned aircraft. Available online: http://www.ainonline.com/?q=aviation-news/aviation-international-news/2011-10-04/small-uas-rule-will-begin-phased-entry-unmanned-aircraft (accessed on 23 October 2011).
Grady, M Coming soon: Era of UAS?. Available online: http://www.avweb.com/avwebflash/news/ComingSoonEraOfUAS_206186-1.html (accessed on 15 February 2012).
Available online: http://www.pmddtc.state.gov/regulations_laws/itar.html (accessed on 15 February 2012).