10.14489/td.2024.04.pp.064-068

2024, 04 апрель (April)

DOI: 10.14489/td.2024.04.pp.064-068

Асадов Х. Г., Байрамов Г. З.
ВОПРОСЫ СОЗДАНИЯ СИСТЕМЫ РАННЕГО ОБНАРУЖЕНИЯ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ НА БАЗЕ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
(с. 64-68)

Аннотация. Предложен оптимальный порядок использования беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), снабженных гиперспектральной аппаратурой для раннего обнаружения лесных пожаров. Составлена и решена оптимизационная задача для определения наиболее целесообразного режима изменения высоты полета БПЛА при увеличении длины волны проводимых измерений. Согласно предлагаемому методу, на правой ветви кривой Планка с ростом длины волны следует увеличивать высоту полета, а на левой ветви уменьшать. Данный порядок соответствует случаю увеличения длины волны на обеих ветвях и вытекает из интегрального ограничения, задаваемого на функцию зависимости высоты полета от длины волны, что исходит из ограниченности реальных энергетических ресурсов на борту БПЛА.

Ключевые слова: лесные пожары, беспилотный летательный аппарат (БПЛА), высота полета, гиперспектрометр, измерения.

Asadov H. H., Bayramov H. Z.
ISSUES OF CREATING A SYSTEM FOR EARLY DETECTION OF FOREST FIRES BASED ON UNMANNED AERIAL VEHICLES
(pp. 64-68)

Abstract. The urgent importance of the task of monitoring the state of forests lies in the danger of forest fires. Forest fires are a frequent occurrence in almost all continents. Despite the high information content of the spectral signs of a forest fire, the corresponding functionality is not fully used in the known implementations of the forest fire early detection system. The spectral region in which it is possible to distinguish forest areas in a state of fire from their usual state is quite wide and covers the middle and thermal zone of the infrared part of the spectrum. The installation of spectral equipment (multi- and hyperspectrometers) on board the UAV (unmanned aerial vehicle) can certainly expand the functionality of unmanned equipment in the early detection of forest fires. The optimal procedure for using UAVs equipped with hyperspectral equipment for early detection of forest fires is proposed. An optimization problem has been formulated and solved to determine the most appropriate mode of changing the UAV flight altitude with an increase in the wavelength of the measurements being carried out. According to the proposed method, on the right branch of the Planck curve, with increasing wavelength, the flight altitude should be increased, and on the left branch it should be reduced. This order corresponds to the case of increasing the wavelength on both branches and follows from the integral restriction set on the function of the dependence of the flight altitude on the wavelength, which comes from the limited real energy resources on board the UAV. Based on the developed method, a new technique for early detection of forest fires based on the use of hyperspectral method is proposed.

Keywords: forest fires, unmanned aerial vehicle (UAV), altitude, hyperspectrometer, measurements.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

Х. Г. Асадов, Г. З. Байрамов (Национальное аэрокосмическое агентство, Баку, Азербайджанская Республика) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , huseyn, Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

H. H. Asadov, H. Z. Bayramov (National Aerospace Agency, Baku, Republic of Azerbaijan) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , huseyn,bayramov0228@

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Li S. Wildfire Early Warning System Based on Wireless Sensors and Unmanned Aerial Vehicle // Journal of Unmanned Vehicle Systems. 2018. V. 7, No. 9. P. 22.
2. Alkhatib A. A Review on Forest Fire Detection Techniques // Int. J. Distrib. Sens. Netw. 2014. V. 10, No. 3. P. 97368.
3. Findlay M., Peaslee D., Stetter J. R., et al. Distributed Sensors for Wildfire Early Warnings // Journal of the Electrochemical Society. 2022. 169.
4. Aranda J. M., Briz S., Castro A. J., et al. Spectral Infrared Characterization of Forest Fire Scenarios // Remote Sensing for Agriculture, Ecosystems, and Hydrology. 2001. II. Proc. V. 4171. Barcelona, Spain. URL: https://doi.org/10. 1117/12.413931
5. Dennison P. E., Roberts D. A. Daytime Fire Detection Using Airborne Hyperspectral Data // Remote Sens. Environ. 2009. V. 113. P. 1646 ‒ 1657.
6. Брис К., Бер П., Ведешин Л. А. и др. Инфракрасный и гиперспектральный мониторинг пожаров: Российско-германское предложение по международному проекту наблюдения Земли из космоса. М.: ИПМ им. М. В. Келдыша РАН, 2004.
7. Эльсгольц Л. Э. Дифференциальные уравнения и вариационное исчисление. М.: Наука, 1974. 472 с.

Eng

1. Li S. (2018). Wildfire Early Warning System Based on Wireless Sensors and Unmanned Aerial Vehicle. Journal of Unmanned Vehicle Systems, 7(9).
2. Alkhatib A. (2014). A Review on Forest Fire Detection Techniques. International Journal of Distributed Sensor Networks, 10(3).
3. Findlay M., Peaslee D., Stetter J. R. et al. (2022). Distributed Sensors for Wildfire Early Warnings. Journal of the Electrochemical Society.
4. Aranda J. M., Briz S., Castro A. J. et al. (2001). Spectral Infrared Characterization of Forest Fire Scenarios. Remote Sensing for Agriculture, Ecosystems, and Hydrology, II, 4171. Barcelona. Retrieved from https://doi.org/10. 1117/12.413931
5. Dennison P. E., Roberts D. A. (2009). Daytime Fire Detection Using Airborne Hyperspectral Data. Remote Sensing of Environment, 113, 1646 ‒ 1657.
6. Bris K., Ber P., Vedeshin L. A. et al. (2004). Infrared and hyperspectral fire monitoring: Russian-German proposal for an international project to observe the Earth from space. Moscow: IPM im. M. V. Keldysha RAN. [in Russian language]
7. El'sgol'ts L. E. (1974). Differential equations and calculus of variations. Moscow: Nauka. [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 500 руб. (в том числе НДС 20%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа скопируйте doi статьи:

10.14489/td.2024.04.pp.064-068

и заполните форму

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 500 rubles. (including VAT 20%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please copy the article doi:

10.14489/td.2024.04.pp.064-068

and fill out the form