كيف تُحسّن الغابات العسكرية في سلوفاكيا من رصد حرائق الغابات باستخدام الطائرات المسيّرة ذاتية التشغيل؟

تُعدّ شركة الغابات العسكرية السلوفاكية (VLM) شركةً مملوكةً للدولة، مسؤولةً عن إدارة مساحاتٍ شاسعةٍ من الغابات والأراضي الزراعية ضمن مناطق التدريب العسكري، حيث تمتلك مساحاتٍ كبيرةً تبلغ 63,000 هكتار موزعةً على أربعة فروعٍ إقليمية. وبصفتها منظمةً تابعةً لوزارة الدفاع، تواجه VLM تحدياتٍ فريدةً في إدارة موارد الغابات مع الالتزام ببروتوكولاتٍ أمنيةٍ صارمة. وقد انتهجت VLM نهجًا متطورًا من خلال دمج تقنية الطائرات المسيّرة ذاتية القيادة لتعزيز المراقبة والأمن في منطقة زاهوري العسكرية، وهي منطقةٌ تُعدّ موقعًا رئيسيًا للتدريب العسكري منذ عام 1950. خلال إحدى جلسات مؤتمر NestGen '25، تحدثنا مع ميخال سيفيرا، الرئيس التنفيذي لشركة UAVONIC، وهي شركةٌ رائدةٌ في مجال تقنيات الطائرات المسيّرة، ومقرها براتيسلافا، سلوفاكيا. تتخصص UAVONIC في التقنيات الجوية، حيث تُقدّم حلولًا قائمةً على الطائرات المسيّرة لتطبيقات البناء والطاقة والصناعة، ولديها خبرةٌ في دمج الطائرات المسيّرة والأتمتة وجمع البيانات. إليكم ما قالوه حول تطبيق حلول الطائرات المسيّرة الآلية للكشف عن حرائق الغابات 👇

"إن فهم عوامل غابات الصنوبر شديدة الاشتعال بالإضافة إلى الظروف الجافة والرياح القوية أمر ضروري لتطوير استراتيجيات فعالة للوقاية والاستجابة." - ميشال سيفيرا، الرئيس التنفيذي لشركة UAVONIC

تُشكل منطقة زاهوري في غرب سلوفاكيا مخاطر كبيرة لحرائق الغابات بسبب:

• منظر طبيعي شديد الاشتعال: تغطي المنطقة غابات صنوبر كبيرة شديدة الاشتعال، خاصة عند اقترانها بظروف جافة ورياح قوية.
• أضرار حرائق الغابات التاريخية: أسفرت الحوادث السابقة عن دمار كبير، بما في ذلك حريق غابات عام 1994 الذي أحرق 1171 هكتارًا، وحريق عام 2007 الذي دمر ثلاثة هكتارات، وحريق عام 2012 الذي التهم 200 هكتار من غابات الصنوبر.
• قيود الكشف: تعاني أساليب الكشف التقليدية عن حرائق الغابات من عيوب كبيرة. توفر تقنية الأقمار الصناعية تتبعًا واسع النطاق، لكنها محدودة القدرات على الإنذار المبكر. كما أن أبراج المراقبة محدودة بالمساحة التي تغطيها، وبلاغات المواطنين، على الرغم من فائدتها، غالبًا ما تصل متأخرة جدًا عندما يكون المُبلِّغ قد تعرض للخطر بالفعل.
• أهمية وقت الاستجابة: يتطلب الانتشار السريع لحرائق الغابات معلومات فورية ودقيقة من أجل استجابة فعالة من رجال الإطفاء، مما يخلق حاجة ملحة لقدرات الكشف والتقييم الأسرع.

تزيد طبيعة المنطقة الرملية من هذه التحديات، مما يجعل مكافحة الحرائق صعبة للغاية بمجرد تجاوزها المراحل الأولية. وهذا يستدعي الحاجة الماسة إلى أنظمة كشف مبكر قادرة على رصد حرائق الغابات في مراحلها الأولى لمنع حدوث دمار واسع النطاق.

قامت شركة UAVONIC بتطبيق نظام طائرات بدون طيار ذاتية القيادة لإدارة الغابات في المناطق الحضرية باستخدام تقنية DJI المدمجة مع برنامج FlytBase. يتيح هذا الحل المتكامل للطائرات بدون طيار مراقبة مستمرة وآلية لغابات منطقة زاهوري العسكرية التي تبلغ مساحتها 27000 هكتار.

تشمل مكونات الحل ما يلي:

• الأجهزة: محطة إرساء DJI مع طائرة Mavic 3T بدون طيار مزودة بكاميرات بصرية وحرارية
• برمجة: حل FlytBase المحلي للعمليات المستقلة الآمنة
• اندماج: تكامل الخرائط المخصصة مع نظام إدارة الغابات الخاص بـ VLM
• تواصل: اتصال ستارلينك لنقل البيانات

يستفيد النظام من التصوير الحراري المتقدم لرصد الشذوذات الحرارية، مما يوفر تحسناً ملحوظاً مقارنةً بأساليب الكشف التقليدية. وبفضل تشغيلها الذاتي، تستطيع الطائرات المسيّرة القيام بدوريات منتظمة على مسارات طيران محددة مسبقاً، مما يزيد بشكل كبير من فرص الكشف المبكر عن حرائق الغابات.

تحتوي محطة الإرساء الخاصة بشركة DJI على الطائرة بدون طيار وتعمل كمحطة شحن وتفريغ بيانات لها

• يقوم النظام بتنفيذ مهام آلية على فترات منتظمة، تغطي دائرة نصف قطرها 2-3 كيلومترات من الرصيف
• تلتقط الطائرة بدون طيار صورًا مرئية (بدقة 4K) وصورًا حرارية (بدقة 640×512 بكسل) أثناء الطيران
• يتم إرسال البيانات مرة أخرى إلى قاعدة الشحن باستخدام نظام الإرسال الخاص بشركة DJI ضمن النطاق التشغيلي
• يقوم الرصيف بتحميل البيانات الملتقطة عبر ستارلينك إلى خوادم FlytBase للمعالجة.
• في حال اكتشاف حريق محتمل، يقوم النظام بتنبيه المشغلين الذين يمكنهم التحقق من التهديد والتنسيق مع فرق مكافحة الحرائق.
• في التطبيقات المستقبلية، ستعمل تقنية الكشف القائمة على الذكاء الاصطناعي على زيادة أتمتة تحديد الشذوذات الحرارية.

يعمل النظام ضمن قيود صارمة على المجال الجوي والتقنية، محافظاً على أقصى ارتفاع طيران يبلغ 120 متراً فوق سطح الأرض مع توفير تغطية فعّالة. وتُوسّع إمكانيات التصوير الحراري نطاق المراقبة الفعّال إلى 5 كيلومترات، مما يسمح بالكشف الدقيق عن حرائق الغابات وفهم الوضع المحيط بها.

شكّل تطبيق حلّ الطائرة المسيّرة الجاهزة في المجال الجوي الخاضع للسيطرة العسكرية تحدياتٍ عديدة. أجرت شركة UAVONIC اختباراتٍ أولية على مدى عدة أيام في أغسطس لتقييم مدى الإشارة اللاسلكية الفعلي وجمع لقطات فيديو وصور للتحقق من معايير الطيران المثلى. وكان الاختبار في ظروفٍ حقيقية (درجات حرارة تزيد عن 35 درجة مئوية) ضروريًا للتحقق من صحة المواصفات الفنية ومعايير التشغيل.

تطلبت عملية التنفيذ التغلب على العديد من التحديات الرئيسية:

• تكامل أمن تكنولوجيا المعلومات: بصفتها شركة مملوكة للدولة تابعة لوزارة الدفاع، تلتزم شركة VLM بمعايير عسكرية صارمة لأمن تكنولوجيا المعلومات. وقد شكّل إنشاء بنية شبكية تلبي متطلبات أمن VLM واحتياجات FlytBase التشغيلية تحديًا كبيرًا، مما استلزم تنسيقًا دقيقًا بين فريق تكنولوجيا المعلومات في VLM ومطوري FlytBase.
• تنسيق المجال الجوي: تطلب العمل في المجال الجوي المقيد (LZR 314) وضع إجراءات للاتصال المستمر مع مراقبة الحركة الجوية في مالاكي والتنسيق مع أنشطة التدريب العسكري في ميدان الرماية زوزانا، الذي يعمل في نفس منطقة الارتفاع.
• القيود الفنية: على الرغم من أن المدى النظري الأقصى للنظام يبلغ 15 كيلومترًا (8 كيلومترات وفقًا لمعايير CE الأوروبية)، إلا أن العمليات العملية تقتصر على دائرة نصف قطرها 2-2.5 كيلومتر بسبب موقع المحطة على مستوى الأرض وحجب الإشارة بواسطة الأشجار. وقد استلزم ذلك وضع محطة الإرساء في موقع استراتيجي لتحسين التغطية وضمان التشغيل الموثوق.

لقد حقق تطبيق نظام الطائرات المسيرة ذاتية التشغيل فوائد كبيرة لقدرات إدارة حرائق الغابات في شركة VLM:

تغطية مراقبة محسّنة‍

يوفر النظام مراقبة جوية منتظمة لمنطقة الغابات ضمن دائرة نصف قطرها 2-3 كيلومترات من الرصيف، مع قدرات الكشف الحراري التي توسع التغطية الفعالة حتى 5 كيلومترات.

تحسين الكشف المبكر‍

تساهم الرحلات الجوية المنتظمة ذاتية القيادة في زيادة احتمالية اكتشاف حرائق الغابات في مراحلها الأولية عندما تكون أكثر قابلية للسيطرة.

جاهزية على مدار الساعة

‍يضمن نظام الطائرة بدون طيار في صندوق التوافر المستمر للنشر الفوري عند اكتشاف مخاطر الحريق، مما يقلل من أوقات الاستجابة.

تقليل متطلبات الموارد البشرية‍

إن الطبيعة المستقلة للنظام تقلل من الحاجة إلى المشغلين البشريين، مما يسمح لشركة VLM بتخصيص الموظفين لمهام حيوية أخرى.

تحسين الوعي الظرفي

يوفر النظام صورًا جوية في الوقت الفعلي تساعد المستجيبين على فهم حجم الحريق واتجاهه وشدته، مما يحسن عملية صنع القرار التكتيكي.

"لا يمكن التحقق من صحة ما ورد في المواصفات الفنية إلا من خلال اختبارات حقيقية. لقد سررنا بطلب شركة VLM إجراء هذه الاختبارات، وقمنا بتنفيذها لإثبات أن قاعدة DJI و FlytBase هما الحل الأمثل للتطبيق في العمليات التشغيلية المنتظمة." قال ميخال سيفيرا، الرئيس التنفيذي لشركة UAVONIC.

تعمل شركتا UAVONIC وVLM على العديد من التحسينات لزيادة تحسين قدرات النظام:

• دمج الذكاء الاصطناعي: تطبيق التعلم الآلي للكشف الآلي عن الحرائق والدخان لتقليل الاعتماد على المراقبة البشرية، مما يجعل الكشف أسرع وأكثر كفاءة.
• نشر متعدد الأرصفة: خطط لتوسيع النظام عن طريق تركيب محطات إرساء إضافية عبر مناطق التشغيل الأربعة التابعة لشركة VLM، مما يؤدي إلى إنشاء شبكة مراقبة شاملة.
• غرفة التحكم المركزية: تطوير مركز عمليات مركزي يدير جميع محطات الطائرات بدون طيار في جميع أنحاء سلوفاكيا حيث تعمل شركة VLM.
• الإطار التنظيمي: مواصلة العمل مع السلطات الوطنية لوضع لوائح ناجحة للمجال الجوي للعمليات التي تتجاوز خط الرؤية البصرية.
• تطبيق تقنية DJI RTK: استكشاف استخدام تقنية DJI RTK كمحطات ترحيل لزيادة النطاق التشغيلي للنظام.

سيركز التطوير المستقبلي للنظام على تحقيق قدر أكبر من الأتمتة وتوسيع نطاق التغطية مع الحفاظ على معايير الأمان العالية المطلوبة للتطبيقات العسكرية.

يمثل تطبيق نظام طائرات بدون طيار ذاتية التشغيل لرصد حرائق الغابات تقدماً كبيراً في قدرات إدارة الغابات لدى شركة VLM. فمن خلال الاستفادة من تقنية الطائرات بدون طيار المدمجة مع التصوير الحراري والعمليات الذاتية الآمنة، عززت VLM قدرتها على رصد حرائق الغابات والاستجابة لها في مراحلها المبكرة الحاسمة.

"أثبتت قاعدة DJI المزودة بطائرة M3T بدون طيار جدواها في المراقبة المستمرة للمنطقة. ما زلنا نبحث عن الإطار اللازم لتنظيم المجال الجوي بنجاح، لكننا نرى إمكانات كبيرة في الأتمتة ودمج الذكاء الاصطناعي لهذا المشروع." قال ميخال سيفيرا، الرئيس التنفيذي لشركة UAVONIC.