Дослідники Університету Міннесоти розробили рої дронів зі штучним інтелектом для моніторингу диму від лісових пожеж

Дослідники Університету Міннесоти (Twin Cities) представили інноваційну систему роїв дронів, керованих штучним інтелектом (ШІ), для моніторингу та аналізу диму від лісових пожеж. Ця передова технологія, розроблена з метою покращення прогнозування якості повітря та реагування на надзвичайні ситуації, використовує скоординовану групу автономних літальних апаратів для збору даних у реальному часі.

Система складається з головного дрона та чотирьох робочих дронів, кожен з яких оснащений 12-мегапіксельною камерою на підвісі, потужними акумуляторами (6000 мАг) та процесорами NVIDIA Jetson для обробки даних. Ці дрони здатні виявляти, відстежувати та створювати тривимірні моделі димових шлейфів, що дозволяє детально аналізувати їхню форму, напрямок та динаміку потоку. Ця інформація є надзвичайно цінною для вдосконалення моделей поведінки пожеж та прогнозування якості повітря.

Розробка, представлена у серпні 2025 року, є відповіддю на зростаючу проблему лісових пожеж, частота та інтенсивність яких збільшуються через зміни клімату. Дослідження, опубліковане в журналі Science of the Total Environment, підкреслює обмеження традиційних методів моніторингу, таких як супутникові системи, які часто не забезпечують необхідної деталізації та гнучкості для аналізу швидкоплинних димових шлейфів. Натомість, рої дронів пропонують більш економічно ефективний та точний підхід до збору даних на великих територіях.

Експерти зазначають, що дрібні частинки диму можуть подорожувати на сотні кілометрів, впливаючи на якість повітря далеко від джерела займання. Дослідження, проведене Університетом Міннесоти, зокрема за підтримки Національного наукового фонду та за участю Лабораторії Сен-Ентоні Фолс, спрямоване на подолання цих викликів. Ця технологія не тільки допоможе краще прогнозувати поширення забруднень, але й може бути застосована для моніторингу піщаних бур, вивержень вулканів та інших атмосферних явищ.

За словами професора Цзяронга Хонга, одного з авторів дослідження, раннє виявлення є ключовим фактором для швидшого реагування на пожежі. Розробка також включає дослідження дронів з вертикальним зльотом і посадкою (VTOL), які мають довший час польоту, що є перевагою для спостереження за великими територіями. Ця інновація відкриває нові можливості для підвищення безпеки громадськості та захисту довкілля в умовах зростаючої загрози лісових пожеж.