A Floresta Militar da Eslováquia (VLM) é uma empresa estatal responsável pela gestão de extensas áreas florestais e agrícolas dentro de zonas de treino militar, com um património significativo de 63.000 hectares distribuídos por quatro regiões. Como organização que opera sob a tutela do Ministério da Defesa, a VLM enfrenta desafios únicos na gestão dos recursos florestais, ao mesmo tempo que cumpre rigorosos protocolos de segurança. A VLM adotou uma abordagem inovadora, integrando tecnologia de drones autónomos para reforçar a monitorização e a segurança no Distrito Militar de Záhorie - uma área que tem servido como um importante espaço de treino militar desde 1950. Durante uma das sessões do NestGen '25, falámos com Michal Severa, CEO da UAVONIC, uma empresa líder no fornecimento de tecnologias de drones sediada em Bratislava, na Eslováquia. A UAVONIC especializa-se em tecnologias aéreas, fornecendo soluções baseadas em drones para aplicações na construção, energia e indústria, com experiência em integração de drones, automação e recolha de dados. Eis o que eles disseram sobre a implementação de soluções automatizadas de drones para a deteção de incêndios florestais 👇
O desafio
"Compreender os fatores que combinam florestas de pinheiros altamente inflamáveis com condições de seca e ventos fortes é essencial para o desenvolvimento de estratégias eficazes de prevenção e resposta." - Michal Severa, CEO, UAVONIC
A região de Záhorie, no oeste da Eslováquia, apresenta riscos significativos de incêndios florestais devido a:
- Paisagem altamente inflamável: A área é coberta por grandes florestas de pinheiros que são extremamente inflamáveis, especialmente quando combinadas com condições secas e ventos fortes.
- Danos históricos causados por incêndios florestais: Incidentes anteriores resultaram em destruição substancial, incluindo um incêndio florestal em 1994 que queimou 1.171 hectares, um incêndio em 2007 que destruiu três hectares e um incêndio em 2012 que consumiu 200 hectares de floresta de pinheiros.
- Limitações de detecção: Os métodos tradicionais de detecção de incêndios florestais apresentam desvantagens significativas. A tecnologia baseada em satélite oferece rastreamento em larga escala, mas capacidades limitadas de alerta precoce. As torres de observação são restritas pela área que podem cobrir e os relatos dos cidadãos, embora úteis, muitas vezes chegam tarde demais, quando o denunciante já está em perigo.
- Criticidade do Tempo de Resposta: A rápida propagação dos incêndios florestais exige informações imediatas e precisas para uma resposta eficaz dos bombeiros, criando uma necessidade urgente de capacidades de detecção e avaliação mais rápidas.
O terreno arenoso da região agrava esses desafios, tornando os incêndios particularmente difíceis de combater depois que ultrapassam os estágios iniciais. Isso cria uma necessidade crítica de sistemas de detecção precoce que possam identificar incêndios florestais em suas fases iniciais para evitar grandes destruições.
A solução
A UAVONIC implementou um sistema de drones autônomos para a VLM utilizando a tecnologia de encaixe da DJI integrada ao software FlytBase. Essa solução "drone-in-a-box" permite o monitoramento contínuo e automatizado dos 27.000 hectares de floresta do Distrito Militar de Záhorie.
Os componentes da solução incluem:
- Hardware: Estação de acoplamento DJI com drone Mavic 3T equipado com câmeras visual e térmica.
- Software: FlytBase solução local para operações autônomas seguras
- Integração: Integração de mapeamento personalizado com o sistema de gestão florestal da VLM
- Comunicação: Conectividade Starlink para transmissão de dados
O sistema utiliza imagens térmicas avançadas para detectar anomalias de calor, proporcionando uma melhoria significativa em relação aos métodos de detecção tradicionais. Ao operar de forma autônoma, os drones podem realizar patrulhas regulares em rotas de voo predeterminadas, aumentando significativamente as chances de detecção precoce de incêndios florestais.
Como funciona
A base de carregamento da DJI abriga o drone e serve como estação de carregamento e transferência de dados.
- O sistema executa missões automatizadas em intervalos regulares, cobrindo um raio de 2 a 3 quilômetros a partir da doca.
- O drone captura imagens visuais (4K) e térmicas (640×512 pixels) durante os voos.
- Os dados são transmitidos de volta para a base usando o sistema de transmissão da DJI dentro do alcance operacional.
- A plataforma envia os dados capturados via Starlink para os servidores FlytBase para processamento.
- Caso seja detectado um possível incêndio, o sistema alerta os operadores, que podem verificar a ameaça e coordenar com as equipes de combate a incêndios.
- Em implementações futuras, a detecção baseada em IA automatizará ainda mais a identificação de anomalias térmicas.
O sistema opera dentro de restrições técnicas e de espaço aéreo rigorosas, mantendo uma altitude máxima de voo de 120 metros acima do nível do solo, ao mesmo tempo que proporciona uma cobertura eficaz. As capacidades de imagem térmica estendem o alcance efetivo de monitoramento para até 5 quilômetros, permitindo a detecção precisa de incêndios florestais e o conhecimento da situação.
Implementação
Implementar a solução de drone em caixa no espaço aéreo controlado por militares apresentou múltiplos desafios. A UAVONIC realizou testes iniciais ao longo de vários dias em agosto para avaliar o alcance real do sinal de rádio e coletar imagens de vídeo e fotos para verificar os parâmetros de voo ideais. Os testes em condições reais (temperaturas acima de 35°C) foram essenciais para validar as especificações técnicas e os parâmetros operacionais.
O processo de implementação exigiu a superação de vários desafios importantes:
- Integração de segurança de TI: Como empresa estatal vinculada ao Ministério da Defesa, a VLM segue rigorosos padrões militares de segurança de TI. Criar uma arquitetura de rede que atendesse tanto aos requisitos de segurança da VLM quanto às necessidades operacionais da FlytBase foi um desafio significativo, exigindo cuidadosa coordenação entre a equipe de TI da VLM e os desenvolvedores FlytBase.
- Coordenação do espaço aéreo: Operar em espaço aéreo restrito (LZR 314) exigiu o estabelecimento de procedimentos para comunicação contínua com o Controle de Tráfego Aéreo de Malacky e coordenação com as atividades de treinamento militar no campo de tiro de Zuzana, que opera na mesma zona de altitude.
- Limitações técnicas: Embora o alcance máximo teórico do sistema seja de 15 quilômetros (8 quilômetros segundo as normas europeias CE), a operação prática é limitada a um raio de 2 a 2,5 quilômetros devido ao posicionamento ao nível do solo e à obstrução do sinal por árvores. Isso exigiu o posicionamento estratégico da estação de acoplamento para otimizar a cobertura e, ao mesmo tempo, garantir uma operação confiável.
Os resultados
A implementação do sistema de drones autônomos trouxe benefícios significativos para as capacidades de gestão de incêndios florestais da VLM:
Cobertura de monitoramento aprimorada
O sistema proporciona monitoramento aéreo regular da área florestal em um raio de 2 a 3 quilômetros do cais, com recursos de detecção térmica que estendem a cobertura efetiva até 5 quilômetros.
Detecção precoce aprimorada
Voos autônomos regulares aumentam a probabilidade de detecção de incêndios florestais em seus estágios iniciais, quando são mais controláveis.
Disponibilidade 24 horas por dia, 7 dias por semana
O sistema de drones em caixa garante disponibilidade contínua para implantação imediata quando riscos de incêndio são detectados, reduzindo os tempos de resposta.
Requisitos reduzidos de recursos humanos
A natureza autônoma do sistema minimiza a necessidade de operadores humanos, permitindo que a VLM aloque pessoal para outras tarefas críticas.
Melhor Consciência Situacional
O sistema fornece imagens aéreas em tempo real que ajudam os socorristas a entender o tamanho, a direção e a intensidade do incêndio, melhorando a tomada de decisões táticas.
"Somente com base em testes reais é possível verificar o que está escrito nas especificações técnicas. Ficamos satisfeitos por a VLM ter solicitado esses testes e os realizamos para demonstrar que o dock da DJI e FlytBase são realmente a solução ideal para uso regular." disse Michal Severa, CEO da UAVONIC.
O caminho a seguir
A UAVONIC e a VLM estão trabalhando em diversas melhorias para aprimorar ainda mais as capacidades do sistema:
- Integração de IA: Implementação de aprendizado de máquina para detecção automatizada de incêndios e fumaça, reduzindo a dependência do monitoramento humano e tornando a detecção mais rápida e eficiente.
- Implantação em Múltiplas Docas: Planos para expandir o sistema instalando estações de acoplamento adicionais nas quatro áreas operacionais da VLM, criando uma rede de monitoramento abrangente.
- Sala de Controle Centralizada: Desenvolvimento de um centro de operações central que gerenciará todas as estações de drones na Eslováquia onde a VLM opera.
- Quadro regulatório: Continuar a trabalhar com as autoridades nacionais para estabelecer regulamentos de espaço aéreo eficazes para operações além da linha de visão visual.
- Implementação do DJI RTK: Explorando o uso da tecnologia DJI RTK como estações repetidoras para aumentar o alcance operacional do sistema.
O desenvolvimento futuro do sistema terá como foco alcançar maior automação e expandir a cobertura, mantendo os altos padrões de segurança exigidos por aplicações militares.
Conclusão
A implementação de um sistema autônomo de drones para detecção de incêndios florestais representa um avanço significativo nas capacidades de gestão florestal da VLM. Ao utilizar a tecnologia de drones compactos com imagens térmicas e operações autônomas seguras, a VLM aprimorou sua capacidade de detectar e responder a incêndios florestais em seus estágios iniciais cruciais.
"A plataforma de acoplamento da DJI com o drone M3T provou ser valiosa para a vigilância contínua da área. Ainda estamos definindo a estrutura para uma regulamentação eficaz do espaço aéreo, mas vemos um grande potencial na automação e na integração de IA para este projeto." disse Michal Severa, CEO da UAVONIC.
Perguntas frequentes
Q1. Qual é o alcance operacional do sistema de drone-em-uma-caixa para detecção de incêndios florestais?
O sistema opera em um raio de 2 a 3 quilômetros da estação de acoplamento, com recursos de detecção térmica que estendem o monitoramento efetivo até 5 quilômetros. Embora os alcances teóricos sejam maiores, limitações práticas, como o posicionamento em nível do solo e a obstrução do sinal pela floresta, determinam o alcance operacional.
Q2. Como o sistema de drones opera no espaço aéreo militar restrito?
A operação exige coordenação contínua com o Controle de Tráfego Aéreo de Malacky e com as unidades militares que realizam treinamento na área. Os drones mantêm uma altitude máxima de 120 metros acima do nível do solo e seguem protocolos rigorosos para evitar conflitos com outras aeronaves e atividades militares.
P3. Quais condições meteorológicas limitam as operações com drones para detecção de incêndios florestais?
O sistema enfrenta desafios operacionais em temperaturas extremas. Em climas quentes, o carregamento da bateria demora mais devido à necessidade de refrigeração. No inverno, os problemas incluem o congelamento das hélices e limitações de vento. A plataforma não consegue lançar drones com ventos superiores a 12 metros por segundo.
Q4. Quais medidas de cibersegurança protegem o sistema de drones autônomos?
A implementação segue os rigorosos padrões de segurança de TI militares exigidos pelo Ministério da Defesa. A arquitetura de rede mantém os componentes individuais separados, permitindo, ao mesmo tempo, a expansão do sistema. FlytBase instalado localmente, oferece soluções essenciais para a proteção das operações de drones autônomos.
