Vojenské lesy a majetky SR, š. p., sú štátnym podnikom, ktorý spravuje rozsiahle lesné a poľnohospodárske pozemky vo vojenských výcvikových priestoroch s významnou výmerou 63 000 hektárov v štyroch regionálnych odboroch. Ako organizácia pôsobiaca pod ministerstvom obrany čelí VLM jedinečným výzvam pri správe lesných zdrojov a zároveň dodržiava prísne bezpečnostné protokoly. VLM zaujalo progresívny prístup integráciou technológie autonómnych dronov na posilnenie monitorovania a bezpečnosti vo Vojenskom obvode Záhorie, ktoré od roku 1950 slúži ako kľúčový vojenský výcvikový priestor.
Počas jedného zo zasadnutí NestGen ’25 sme sa rozprávali s Michalom Ševerom, generálnym riaditeľom spoločnosti UAVONIC, popredného poskytovateľa technológií dronov so sídlom v Bratislave na Slovensku. Spoločnosť UAVONIC sa špecializuje na letecké technológie a poskytuje riešenia na báze dronov pre stavebníctvo, energetiku a priemyselné aplikácie s odbornými znalosťami v oblasti integrácie dronov, automatizácie a zberu údajov. Tu je to, čo povedali o implementácii automatizovaných riešení dronov na detekciu lesných požiarov 👇
výzva
"Pochopenie faktorov, ktoré robia borovicové lesy vysoko horľavými, najmä v kombinácii so suchými podmienkami a silným vetrom, je nevyhnutné na vypracovanie účinných stratégií prevencie a reakcie na lesné požiare."
Záhorie na západnom Slovensku predstavuje významné riziko vzniku požiarov v dôsledku:
- Vysoko horľavá krajina: Oblasť je pokrytá rozsiahlymi borovicovými lesmi, ktoré sú mimoriadne horľavé, najmä v kombinácii so suchom a silným vetrom.
- Historické škody spôsobené lesnými požiarmi: Požiar v minulosti spôsobil značné škody vrátane požiaru v roku 1994, ktorý spálil 1 171 hektárov, požiaru v roku 2007, ktorý zničil tri hektáre, a požiaru v roku 2012, ktorý zničil 200 hektárov borovicového lesa.
- Obmedzenia pri zisťovaní: Tradičné metódy detekcie lesných požiarov majú značné nedostatky. Satelitná technológia poskytuje rozsiahle sledovanie, ale obmedzené možnosti včasného varovania. Vyhliadkové veže sú obmedzené plochou, ktorú môžu pokryť, a hlásenia občanov, hoci sú užitočné, často prichádzajú príliš neskoro, keď už je ohlasovateľ v ohrození.
- Kritickosť času reakcie: Rýchle šírenie lesných požiarov si vyžaduje okamžité a presné informácie na účinnú reakciu hasičov, čo vytvára naliehavú potrebu rýchlejších možností detekcie a hodnotenia.
Piesočnatý terén v tomto regióne tieto problémy ešte znásobuje, keďže požiar sa po rozšírení za počiatočné štádium mimoriadne ťažko dostáva pod kontrolu. To vytvára zásadnú potrebu systémov včasnej detekcie, ktoré dokážu odhaliť lesné požiare už v ich úplne prvotnej fáze, aby sa zabránilo rozsiahlym škodám.
riešenie
Spoločnosť UAVONIC implementovala autonómny systém dronov pre VLM s použitím dokovacej technológie DJI integrovanej so softvérom FlytBase. Toto riešenie typu dron v krabici umožňuje nepretržité, automatizované monitorovanie 27 000 hektárov lesa vo Vojenskom obvode Záhorie.
Komponenty riešenia zahŕňajú:
- Hardvér: Dokovacia stanica DJI s dronom Mavic 3T vybaveným vizuálnou aj termovíznou kamerou.
- Softvér: FlytBase on-premise riešenie na bezpečnú autonómnu prevádzku
- Integrácia: Integrácia vlastného mapovania so systémom správy lesov VLM
- Komunikácia: Pripojenie siete Starlink na prenos údajov
Systém využíva pokročilé termálne zobrazovanie na zisťovanie tepelných anomálií, čím poskytuje výrazné zlepšenie oproti tradičným metódam detekcie. Vďaka autonómnej prevádzke môžu drony vykonávať pravidelné hliadky na vopred určených letových trasách, čo výrazne zvyšuje šance na včasné odhalenie lesného požiaru.
Ako to funguje?
Dokovacia stanica DJI, v ktorej je umiestnený dron, slúži ako nabíjacia stanica a tiež stanica na prenos údajov
- Systém vykonáva automatické misie v pravidelných intervaloch v okruhu 2 až 3 kilometrov od doku
- Dron počas letov zachytáva vizuálne (4K) aj termálne snímky (640 × 512 pixelov)
- Údaje sa v rámci operačného dosahu prenášajú späť do doku pomocou prenosového systému DJI
- Dokovacia stanica odosiela zachytené údaje prostredníctvom Starlinku na spracovanie na servery FlytBase
- Ak sa zistí potenciálny požiar, systém upozorní operátorov, ktorí môžu overiť hrozbu a koordinovať hasičské tímy.
- V budúcich implementáciách bude detekcia založená na umelej inteligencii ďalej automatizovať identifikáciu tepelných anomálií
Systém funguje v prísne regulovanom vzdušnom priestore a v rámci technických obmedzení, pričom udržiava maximálnu letovú výšku 120 metrov nad zemou a zároveň zabezpečuje efektívne pokrytie monitorovanej oblasti. Vďaka termovíznym kamerám sa účinný monitorovací dosah rozširuje až na 5 kilometrov, čo umožňuje presné odhalenie požiarov a poskytuje komplexný prehľad o situácii.
Implementácia
Implementácia riešenia systému „dron v boxe“ vo vojensky kontrolovanom vzdušnom priestore predstavovala viacero výziev. Spoločnosť UAVONIC uskutočnila v auguste počas niekoľkých dní úvodné testy s cieľom vyhodnotiť skutočný dosah rádiového signálu a získať videozáznamy a fotografie na overenie optimálnych letových parametrov. Testovanie v reálnych podmienkach (pri teplotách nad 35 °C) bolo nevyhnutné na overenie technických špecifikácií a prevádzkových možností.
Proces implementácie si vyžadoval prekonanie niekoľkých kľúčových výziev:
- Integrácia IT zabezpečenia: Keďže VLM je štátnou spoločnosťou patriacou pod ministerstvo obrany, riadi sa prísnymi vojenskými normami pre IT bezpečnosť. Vytvorenie sieťovej architektúry, ktorá by spĺňala bezpečnostné požiadavky VLM aj prevádzkové potreby systému FlytBase, bolo významnou výzvou, ktorá si vyžadovala úzku spoluprácu medzi IT tímom VLM a vývojármi FlytBase.
- Koordinácia vzdušného priestoru: Prevádzka v obmedzenom vzdušnom priestore (LZR 314) si vyžadovala vypracovanie postupov na nepretržitú komunikáciu s riadením letovej prevádzky v Malackách a koordináciu s vojenskými výcvikovými aktivitami na strelnici Zuzana, ktorá pôsobí v rovnakej výškovej zóne.
- Technické obmedzenia: Hoci teoretický maximálny dosah systému je 15 kilometrov (8 kilometrov podľa európskych noriem CE), praktická prevádzka je obmedzená na okruh 2 – 2,5 kilometra z dôvodu umiestnenia zariadenia na prízemí a rušenia signálu lesným porastom. To si vyžadovalo strategické umiestnenie dokovacej stanice na optimalizáciu pokrytia pri zachovaní spoľahlivej prevádzky.
Významný efekt
Zavedenie autonómneho systému dronov prinieslo významné výhody pre schopnosti VLM v oblasti boja s požiarmi v prírodnom prostredí:
Rozšírené monitorovacie pokrytie
Systém umožňuje pravidelné letecké sledovanie lesného územia v dosahu 2 – 3 kilometrov od dokovacej stanice, pričom termovízne kamery zvyšujú efektívne pokrytie až na 5 kilometrov.
Zlepšená včasná detekcia
Pravidelné autonómne lety zvyšujú pravdepodobnosť odhalenia lesných požiarov v ich počiatočnom štádiu, keď sú najľahšie zvládnuteľné.
Pohotovosť 24 hodín denne, 7 dní v týždni
Systém „dron v boxe“ zabezpečuje nepretržitú dostupnosť na okamžité nasadenie pri zistení rizika požiaru, čím skracuje reakčný čas.
Znížené nároky na ľudské zdroje
Autonómny charakter systému minimalizuje potrebu ľudskej obsluhy, čo umožňuje VLM využiť svoj personál na iné dôležité úlohy.
Lepší prehľad o situácii
Systém poskytuje letecké zábery v reálnom čase, ktoré pomáhajú zasahujúcim jednotkám pochopiť rozsah, smer a intenzitu požiaru, čím zlepšuje taktické rozhodovanie.
"Iba praktické testovanie v reálnych podmienkach dokáže overiť údaje uvádzané v technických špecifikáciách. Sme vďační, že si spoločnosť VLM vyžiadala tieto testy, a radi sme ich zrealizovali, aby sme potvrdili, že dokovacia stanica DJI spolu s riešením FlytBase predstavujú skutočne vhodné riešenie pre nasadenie v bežnej prevádzke."
Vízia do budúcnosti
Spoločnosti UAVONIC a VLM pracujú na viacerých vylepšeniach, aby ďalej zdokonalili schopnosti systému:
- Integrácia umelej inteligencie: Zavádzanie algoritmov strojového učenia pre automatickú detekciu požiaru a dymu s cieľom znížiť závislosť na ľudskom dohľade, čím sa urýchli a zefektívni proces detekcie.
- Rozšírenie počtu dokovacích staníc: Plánuje sa rozšírenie systému inštaláciou ďalších dokovacích staníc vo všetkých štyroch prevádzkových oblastiach spoločnosti VLM, čím vznikne komplexná monitorovacia sieť.
- Centralizované riadiace stredisko: Vývoj centrálneho operačného strediska, ktoré bude koordinovať všetky dronové stanice na celom území Slovenska, kde spoločnosť VLM pôsobí.
- Regulačný rámec: Pokračovanie v spolupráci s národnými leteckými úradmi s cieľom vytvoriť vhodnú legislatívu pre prevádzku dronov mimo vizuálnej viditeľnosti operátora (BVLOS).
- Implementácia technológie DJI RTK: Preskúmanie možnosti využitia technológie DJI RTK ako reléových staníc na zvýšenie operačného dosahu systému.
Budúci vývoj systému sa zameria na dosiahnutie vyššej miery automatizácie a rozšírenie pokrytia pri zachovaní prísnych bezpečnostných štandardov vyžadovaných pre vojenské aplikácie.
Záver
"Dokovacia stanica DJI s dronom M3T sa osvedčila pri nepretržitom monitorovaní oblasti. Stále pracujeme na vytvorení vhodného regulačného rámca pre prevádzku vo vzdušnom priestore, no vidíme veľký potenciál v automatizácii a začlenení umelej inteligencie do tohto projektu."
Často kladené otázky
1. Aký je operačný dosah systému „dron v boxe“ určeného na detekciu lesných požiarov?
Systém efektívne pracuje v okruhu 2 – 3 kilometrov od dokovacej stanice, pričom termálna detekcia umožňuje účinné monitorovanie až do vzdialenosti 5 kilometrov. Hoci teoretický dosah zariadenia je väčší, praktické obmedzenia ako umiestnenie na úrovni zeme a rušenie signálu lesným porastom určujú skutočný operačný dosah.
2. Ako funguje systém dronov v obmedzenom vojenskom vzdušnom priestore?
Prevádzka vyžaduje nepretržitú koordináciu s riadením letovej prevádzky v Malackách a vojenskými jednotkami, ktoré v oblasti vykonávajú výcvik. Drony lietajú maximálne vo výške 120 metrov nad zemou a dodržiavajú prísne protokoly, aby sa predišlo konfliktom s inými lietadlami a vojenskými aktivitami.
3. Aké poveternostné podmienky obmedzujú prevádzku dronov pri zisťovaní lesných požiarov?
Systém čelí prevádzkovým výzvam pri extrémnych teplotách. V horúcom počasí trvá nabíjanie batérie dlhšie kvôli potrebe chladenia. V zimnom období predstavujú problém námraza na vrtuliach a silný vietor. Dokovacia stanica nemôže vypustiť drony pri vetre presahujúcom 12 metrov za sekundu.
4. Aké opatrenia kybernetickej bezpečnosti chránia systém autonómnych dronov?
Implementácia sa riadi prísnymi vojenskými bezpečnostnými normami v oblasti IT, ktoré vyžaduje ministerstvo obrany. Sieťová architektúra udržiava jednotlivé komponenty izolované, a zároveň umožňuje rozšírenie systému. Riešenie FlytBase nainštalované lokálne poskytuje kľúčové nástroje na zabezpečenie bezpečnej prevádzky autonómnych dronov.
