Исследователи Университета Миннесоты в кампусе Тайн-Ситис представили передовую систему мониторинга дыма от лесных пожаров, основанную на рое дронов с искусственным интеллектом (ИИ). Эта инновационная разработка, представленная в августе 2025 года, призвана значительно улучшить прогнозирование качества воздуха и повысить эффективность реагирования на чрезвычайные ситуации.
Сердцем системы является скоординированная группа дронов, состоящая из управляющего дрона и четырех рабочих дронов. Каждый дрон оснащен 12-мегапиксельной камерой на стабилизаторе, долговечными аккумуляторами емкостью 6000 мАч, продвинутыми полетными контроллерами и процессорами NVIDIA Jetson, что обеспечивает обнаружение дыма и адаптивное управление в реальном времени. В ходе полевых испытаний рой успешно зафиксировал дымовые шлейфы с разных ракурсов, что позволило создать детализированные трехмерные реконструкции. Эти данные способствуют анализу формы, направления и потока дыма, что критически важно для совершенствования моделей поведения пожаров и прогнозирования качества воздуха.
Исследование, поддержанное Национальным научным фондом и проведенное при содействии Лаборатории Сент-Энтони Фоллс, было опубликовано в журнале *Science of the Total Environment*. Актуальность данной разработки подчеркивается растущей частотой и интенсивностью лесных пожаров, во многом обусловленных изменением климата. Согласно отчету Associated Press за 2024 год, из примерно 50 000 контролируемых выжиганий, проведенных в период с 2012 по 2021 год, 43 переросли в лесные пожары. Эта статистика свидетельствует о насущной потребности в передовых инструментах для управления выбросами дыма и снижения связанных с ними рисков.
Никил Нишнакьюмар, младший научный сотрудник проекта, отмечает, что рой дронов Университета Миннесоты предлагает экономически эффективное и производительное решение по сравнению с традиционными методами мониторинга, такими как спутниковые системы.
Эта инновация соответствует глобальной тенденции интеграции передовых технологий в управление лесными пожарами. Например, в июле 2025 года Греция провела масштабные учения «Сквозь огонь» для тестирования интеграции дронов в систему реагирования на лесные пожары, демонстрируя стремление использовать технологии для повышения безопасности.
Разработка Университета Миннесоты не только решает текущие проблемы, связанные с дымом от лесных пожаров, но и открывает возможности для мониторинга других атмосферных угроз, таких как песчаные бури и извержения вулканов. Команда исследователей продолжает работу над интеграцией дронов с фиксированным крылом и возможностью вертикального взлета и посадки (VTOL) для расширения зоны наблюдения, что еще больше повысит возможности системы.
Это достижение является важным шагом на пути к более устойчивому управлению окружающей средой и обеспечению общественной безопасности в условиях нарастающих климатических вызовов.