Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Controlling the movement of hexacopter along the intended route with engine failure

Nabadova Gulush

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2025

|

z. 126

149--160

EN

This article investigates the issue of controlling the movement of a hexacopter-type unmanned aerial vehicle around a route. The movement of the hexacopter is modeled as the motion of a rigid body, taking into account gravitational forces and aerodynamic resistance forces. The spatial orientation of the hexacopter is expressed using quaternions. The movement route is considered as a broken line consisting of straight-line segments, and parameters that control the hexacopter's flight on the considered straight-line segment of the route are determined when one of its engines fails. The mathematical rationale for how to control the operational engines to continue the hexacopter's movement as before in the event of an engine failure is provided.

2

Hoofed animal detection in UAV thermal images using Balanced Random Forest and CNN features

Włodarczyk Dorota, Jóźków Grzegorz

Reports on Geodesy and Geoinformatics

|

2025

|

Vol. 120

1--13

PL

Wildlife monitoring is vital to conservation efforts and the prevention of animal-related negative impacts on human activities and ecosystems. The use of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) enables data collection with no harm to wildlife and in difficult field conditions. This study proposes a method of detecting hoofed animals in UAV-acquired thermal images, addressing the challenges of low-resolution thermal imaging and the presence of other heated objects hindering simple temperature analysis and image segmentation. The proposed method uses machine learning algorithms and is designed to work with a limited size of training dataset. The method consists of an initial segmentation step that detects potential animals based on thermal and geometrical signatures, followed by classification using a Balanced Random Forest (BRF) algorithm. One of the key aspects of the proposed method is the use of geometric and thermal features along with multi-scale Convolutional Neural Network (CNN) extracted feature representations in BRF. The benefit of the BRF is its speed, little requirement regarding the amount of training data, and its capacity to work with an imbalanced number of objects in different classes. The dataset was collected during two UAV flights over a fenced enclosure with wild hoofed animals. The proposed approach showed high efficiency, achieving an overall accuracy of 90%. These results confirm the feasibility of UAV-based animal detection based solely on thermal images collected during the day and showing many other heated objects. The method provides a solution for wildlife monitoring, with potential adaptability to different species and further applications.

3

Wykorzystanie bezzałogowych statków powietrznych w procesie kontroli obiektów budowlanych – studium przypadku

Nowobilski Tomasz, Persona Marian, Nowobilski Maciej, Hoła Bożena

Przegląd Budowlany

|

2025

|

R. 96, nr 1

98--101

PL

W artykule przedstawiono przykład wykorzystania bezzałogowego statku powietrznego (drona) w procesie oceny stanu technicznego na przykładzie wybranych obiektów budowlanych kopalni węgla kamiennego „Julia” w Wałbrzychu. W ramach przeprowadzonych badań wykonano analizę korzyści i ograniczeń wynikających z zastosowania dronów w procesie kontroli obiektów budowlanych oraz przedstawiono ich możliwości. Otrzymane wyniki mogą być wykorzystane w praktyce inżynierskiej.

EN

The article presents an example of using an unmanned aerial vehicle to assess the technical condition, on the example of selected buildings of the „Julia” coal mine in Wałbrzych. An analysis of the benefits and limitations of using drones in inspecting construction objects was carried out and their general capabilities were presented. The results obtained can be used in engineering practice.

4

Wykorzystanie bezzałogowych statków powietrznych przy projektowaniu i utrzymaniu dróg

Bilski Marcin, Małek Anna

Przegląd Budowlany

|

2025

|

R. 96, nr 2

78--81

PL

W artykule przedstawiono wyniki prac własnych oraz przykłady z literatury dotyczące wykorzystania danych pozyskanych przy pomocy bezzałogowych statków powietrznych w budownictwie drogowym. Opisano metody wspomagające pracę projektanta branży drogowej dzięki zastosowaniu danych w postaci chmury punktów i numerycznego modelu terenu. Wskazano również możliwości implementacji materiałów kartometrycznych w postaci ortofotmap przy ocenie stanu nawierzchni. Nawet niskobudżetowe bezzałogowe statki powietrzne umożliwiają uzyskanie w krótkim czasie dużej liczby obrazów o wysokiej rozdzielczości analizowanego obszaru. Dane te mogą służyć zarówno do szczegółowego projektowania infrastruktury drogowej w kontekście lokalizacji przestrzennej, wizualizacji inwestycji czy sprawdzania warunków bezpieczeństwa (np. widoczności). W przypadku oceny stanu nawierzchni, jej uszkodzeń dodatkowo umożliwiają wykonywanie powtarzalnych (cyklicznych) misji przy zachowaniu stałych kryteriów pomiaru. Daje to możliwość bieżącej kontroli dróg i zmian na nich zachodzących w czasie. Obrazy pozyskane przez bezzałogowe statki powietrzne pozwalają na elastyczność w formie ich przetwarzania i wykorzystania, co zmniejsza potrzebne do poniesienia nakłady finansowe i ogranicza liczbę osób zaangażowanych w realizację zadań.

EN

The article presents the results of the authors’ own research as well as examples from the literature regarding the use of data obtained with unmanned aerial vehicles in road construction. The study describes methods that support the work of road designers through the use of point cloud data and digital terrain models. It also highlights the possibilities of implementing cartometric materials in the form of orthophotos for pavement condition assessment. Even low-budget unmanned aerial vehicles allow for the rapid acquisition of a large number of high-resolution images of the analysed area. These data can be used for detailed road infrastructure design in terms of spatial location, investment visualization, and safety condition assessments (e.g., visibility analysis). In pavement diagnostics, including damage detection, unmanned aerial vehicles enable the execution of repeatable (cyclical) missions while maintaining consistent measurement criteria. This allows for continuous road monitoring and tracking of changes over time. The images captured by unmanned aerial vehicles provide flexibility in processing and application, reducing financial costs and minimizing the number of personnel required for task execution.

5

Testing and Simulating a Simplified Precision Autonomous Landing Algorithm for Unmanned Aerial Vehicles (UAV)

Woszczyk Wacław, Pawelec Kasjan, Supeło Norbert, Pacana Tomasz, Pajunk Maciej, Daniel Natalia

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2025

|

Vol. 16, Nr 1 (59)

37--63

EN

Drones are capable of carrying objects of various types. However, their landing pad detection systems did not consistently perform as intended to environmental conditions, such as inclement weather or inadequate illumination. This article presents a simplified precision landing algorithm for unmanned aerial vehicles (UAV) with the objective of enhancing accuracy of the landing procedure. The proposed system relies on integrating a GPS module, an ultrasonic distance sensor and a proximity sensor. The GPS is responsible for navigating the drone to the designated Target location, the ultrasonic sensor assists in decreasing the drone’s altitude, and the proximity sensor ensures an accurate detection of the landing pad. The UAV is required to execute landings in open environments, where fluctuating environmental conditions and mobile landing pads represent principal challenges. Therefore, the model takes into account has such difficulties as reduced stability, caused by wind or non-permanent placement of the landing pad over time. The study included simulations performed in the Python environment, which allowed to test the algorithm’s effectiveness in different scenarios, such as variable weather conditions and landing pads moving at different speeds. Simulation results show that the simplified model allows to limit the landing error to a few centimeters, which proves its effectiveness during a safe UAV precision landing procedure. Future testing performed by the authors will encompass the development of a dynamic algorithm, physical modifications to the UAV and a comparative of simulation results.

PL

Drony, jako autonomiczne urządzenia, są użyteczne do przenoszenia obiektów różnego typu. Niestety, systemy wykrywania lądowiska nie zawsze działają poprawnie ze względu na czynniki środowiskowe, takie jak wietrzna pogoda czy brak oświetlenia. Niniejszy artykuł przedstawia uproszczony algorytm precyzyjnego lądowania dla bezzałogowego statku powietrznego (BSP), który ma na celu zwiększenie dokładności procesu lądowania. Proponowany system w założeniu jest oparty na integracji modułu GPS, ultradźwiękowego czujnika odległości oraz czujnika zbliżeniowego. GPS jest odpowiedzialny za doprowadzenie drona w pobliżu zakładanej pozycji, ultradźwiękowy czujnik pomaga w kontrolowaniu obniżania wysokości maszyny, a czujnik zbliżeniowy zapewnia dokładne określenie lądowiska. BSP musi być przystosowany do lądowania w otwartej przestrzeni, gdzie głównymi wyzwaniami są zmienne warunki środowiskowe i ruchome lądowiska. W związku z tym w modelu uwzględniono takie utrudnienia jak zmniejszona stabilizacja spowodowana wiatrem oraz zmienne w czasie położenie lądowiska odwzorowane przez ruchomą platformę. W ramach badań przeprowadzono symulacje w środowisku Python, które pozwoliły na testowanie skuteczności algorytmu w różnych scenariuszach, takich jak zmienne warunki atmosferyczne i lądowiska poruszające się z różną prędkością. Wyniki symulacji pokazują, że proponowany uproszczony model umożliwia osiągnięcie błędu lądowania na poziomie kilku centymetrów, co potwierdza jego skuteczność w precyzyjnym i bezpiecznym lądowaniu BSP. Przyszłe badania autorów będą dotyczyć aspektów rozbudowy algorytmu w zakresie modelu dynamicznego, a następnie modyfikacji fizycznego obiektu BSP z porównaniem wyników symulacyjnych.

6

Structural Design of a Specialized Multi-Sensor Head for Unmanned Aerial Vehicles

Szczepaniak Paweł, Rodzik Dariusz, Kalinowski Paweł, Ciszkowski Jarosław

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2025

|

Vol. 16, Nr 1 (59)

21--36

EN

The article describes a proprietary method for designing a specialized multi- sensor optoelectronic head for unmanned aerial vehicles, capable of surveying war zones as well as detecting and locating injured soldiers. The first section of the article defines the assumptions made in relation to the structural characteristics of the designed head and compares the parameters and capabilities of heads available on the market. The subsequent section of the article describes structural solutions used in the head and discusses selected aspects related to its construction.

PL

W artykule opisano autorską metodykę projektowania wielosensorowej specjalizowanej głowicy optoelektronicznej dla bezzałogowego statku powietrznego, który przeznaczony jest do inspekcji obszaru działań wojennych oraz wykrywania i lokalizacji poszkodowanych żołnierzy. W pierwszej części opracowania opisano założenia dotyczące cech konstrukcyjnych dla projektowanej głowicy oraz porównano parametry i możliwości techniczne głowic dostępnych na rynku. W następnej części artykułu przedstawiono oryginalne rozwiązania konstrukcyjne zaprojektowanej głowicy oraz wybrane aspekty technologii jej wykonania.

7

Zastosowanie bezzałogowych statków powietrznych w atakach cybernetycznych

Modrzejewski Zbigniew, Baranowski Daniel

Kwartalnik Bellona

|

2025

|

Nr 2

113--135

PL

W artykule podjęto próbę określenia możliwości praktycznego wykorzystania bezzałogowych statków powietrznych do działań w cyberprzestrzeni. Przedstawiono kluczowe pojęcia związane z przedmiotową problematyką oraz scharakteryzowano sposoby użycia platform bezzałogowych w atakach cybernetycznych.

EN

The article attempts to determine the possibilities of practical use of unmanned aerial vehicles for operations in cyberspace. It presents key concepts related to the issues discussed in the article and characterizes the ways in which unmanned platforms can be used in cyberattacks.

8

Powietrzny wymiar konfliktu rosyjsko-ukraińskiego : kontekst strategiczny, operacyjny i taktyczny

Dziubenko Jurij, Makarow Wołodymyr, Rieznik Wołodymyr

Kwartalnik Bellona

|

2025

|

Nr 2

31--52

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad strategicznym, operacyjnym i bojowym wykorzystaniem lotnictwa przez siły zbrojne Federacji Rosyjskiej i Ukrainy w konflikcie, który wywołała Rosja w lutym 2022 roku. Autorzy omówili formy i metody wykonywania zadań bojowych przez lotnictwo, takie jak zdobycie i utrzymanie przewagi w powietrzu, wsparcie powietrzne działań wojsk lądowych, uderzenia na obiekty infrastruktury krytycznej, prowadzenie rozpoznania, desantowanie oraz wykonywanie operacji transportowych. Wskazali, że lotnictwo prowadzi głównie ofensywne operacje powietrzne, systematyczne działania bojowe, walki powietrzne i loty specjalne. Zwrócili uwagę na specyfikę wykorzystania bezzałogowych statków powietrznych jako środka ogniowego rażenia przeciwnika. Podkreślili, że lotnictwo sił powietrznych Ukrainy jest zdolne do wykonywania zadań, jednak pod warunkiem zwiększenia swoich możliwości dzięki dostawom nowoczesnego uzbrojenia i sprzętu wojskowego z krajów partnerskich.

EN

The article discusses the research on the strategic, operational and combat use of aviation by the armed forces of Russia and Ukraine during the conflict that Russia started in February 2022. The authors present the balance of power between the parties and the main tasks performed by the aviation, such as gaining and maintaining air superiority, air support for land forces, striking critical infrastructure objects, conducting reconnaissance, landing airborne troops and carrying out transport operations. They indicate that aviation main tasks are offensive air operations, regular combat operations, air battles and special flights. They focus on the specificity of UAV use as a means of destroying enemy with fire. The authors emphasize that the Ukrainian Air Force is capable of carrying out assigned tasks on the condition that its capabilities are increased with deliveries of modern weapons and military equipment by partner countries.

9

Obrona przeciwlotnicza zgrupowań lądowych na podstawie doświadczeń z konfliktu rosyjsko-ukraińskiego

Krawczenko Serhij

Kwartalnik Bellona

|

2025

|

Nr 2

65--82

PL

W artykule omówiono specyfikę bojowego i operacyjnego wykorzystania wojsk obrony przeciwlotniczej wojsk lądowych Sił Zbrojnych Ukrainy podczas agresji Federacji Rosyjskiej na Ukrainę w latach 2022–2024. Określono determinanty bojowego wykorzystania rakietowych i artyleryjskich pododdziałów przeciwlotniczych oraz mechanizm ich oddziaływania. Zwrócono uwagę na potrzebę zapewnienia obrony przed takimi środkami napadu powietrznego jak bezzałogowe statki powietrzne. Wskazano formy i sposoby prowadzenia działań bojowych różniące się organizacją dowodzenia i kierowania oraz stawiania rozkazów bojowych. Podkreślono znaczenie organizacji zasadzek przeciwlotniczych z uwzględnieniem manewru i maskowania, a także bojowego wykorzystania mobilnych przeciwlotniczych grup ogniowych jako elementu zwalczania przeciwnika powietrznego. Zaproponowano budowę systemu obrony powietrznej wojsk lądowych z wykorzystaniem doświadczeń z trwającego konfliktu.

EN

The article discusses the specifics of the combat and operational use of anti-aircraft units of the Land Forces of the Ukrainian Armed Forces during the aggression of the Russian Federation against Ukraine in 2022-2024. The articles defines determinants of combat use of the anti-aircraft missile and artillery units and their counteracting mechanisms. The need to ensure defense against such air warfare means as unmanned aerial vehicles is also emphasized. The article also identifies the main forms and methods of conducting combat operations, which differ in the methods of organizing command and control as well as issuing combat orders. Particular attention is paid to the organization of anti-aircraft ambushes, with emphasis on maneuvers and camouflage. The articles also presents the combat use of mobile anti-aircraft fire groups as an element of combating the air enemy. The article proposes building an air defense system of the land forces based on the experience earned in the ongoing conflict.

10

The suitability of advanced geospatial technologies in monitoring mine surface displacement

Long Nguyen Quoc, Dang Minh T., Lipecki Tomasz

Journal of Sustainable Mining

|

2025

|

Vol. 24, iss. 4

506--519

EN

This study conducts a thorough review of the current scientific literature on the application of geospatial methods in the assessment of mining-induced displacement. The scope of research included technologies for determining deformation, subsidence, and landslide in mining areas. Global Navigation Satellite Systems, Unmanned Aerial Vehicles, Terrestrial Laser Scanners, Remote Sensing, and fusion methods are approaches used to solve the research objectives. Additionally, the paper also mentions some advantages, disadvantages, and scope of application of these methods. The investigation revealed that the displacement detection method most commonly used at the moment is satellite radar interferometry.

11

Koncepcja wykorzystania bezzałogowych statków powietrznych do monitorowania stanu lotniczego systemu PAPI

Kruszewska Wiktoria, Stelmach Anna

Journal of KONBiN

|

2025

|

Vol. 55, iss.2

201--218

PL

System wskaźników ścieżki podejścia precyzyjnego do lądowania (PAPI), należący do grupy lotniczych urządzeń naziemnych (LUN), wymaga testów w celu wykazania wydajności w odniesieniu do intensywności kolorów oraz strefy przejściowej kolorów. Polska Agencja Żeglugi Powietrznej wykonuje inspekcje świateł PAPI tradycyjną metodą, używając samolotu kontrolno-pomiarowego Beechcraft Super King Air B300, zwanym Papugą. Alternatywą dla tej metody jest zastosowanie bezzałogowych statków powietrznych. Procedura inspekcji świateł PAPI za pomocą samolotu kontrolno-pomiarowego polega na wykonywaniu serii podejść w kierunku czterech jednostek świetlnych, oznaczonych ABCD, podczas których odczytywane są kąty zmiany barw dla każdej jednostki świetlnej osobno. Metoda ta wiąże się z wysokimi kosztami, ryzykiem i ograniczoną dostępnością samolotu. Zastosowanie BSP przyczyniłoby się do skrócenia czasu zakłóceń, mając na uwadze inspekcje prowadzone na lotnisku, skrócenie czasu lotu samolotu, a także obniżenie emisji CO2, hałasu i kosztów inspekcji. W analizie przedstawiono możliwości użycia BSP jako przyszłościowego narzędzia, które można wykorzystać w celu przeprowadzenia inspekcji PAŻP wciąż korzysta z samolotów do monitorowania LUN, nie oferując jeszcze inspekcji urządzeń naziemnych za pomocą BSP. Niemniej jednak prowadzone są prace nad implementacją bezzałogowych statków powietrznych do tych inspekcji.

EN

The Precision Approach Path Indicator (PAPI) system, part of the group of aviation ground devices (AGD), requires tests to demonstrate its performance in terms of color intensity and the color transition zone. The Polish Air Navigation Services Agency (PANSA) conducts PAPI light inspections exploiting a traditional method, using the Beechcraft Super King Air B300. It is a measurement and control aircraft known as Papuga. An alternative to this method is the use of unmanned aerial vehicles (UAV). The procedure for inspecting PAPI lights using a measurement and control aircraft involves performing a series of approaches towards four light units, labeled A, B, C, and D, during which the color change angles for each light unit are recorded separately. This method is associated with high costs, risks, and limited aircraft availability. The use of UAV would help reduce disruption time, considering inspections conducted at the airport, shorten aircraft flight time, and also lower CO2 emissions, noise, and inspection costs. The analysis presents the potential use of UAV as a future tool that can be utilized for inspections. PANSA still uses aircraft to monitor LUN and they have not yet offered ground device inspections using UAV. However, work is being conducted on the implementation of unmanned aerial vehicles for these inspections.

12

Safety of operation of unmanned ground and aerial vehicles in military use

Kupicz Włodzimierz

Inżynieria Bezpieczeństwa Obiektów Antropogenicznych

|

2025

|

Nr 1

23--30

EN

The article presents the issue of operating unmanned ground (UGVs) and aerial vehicles (UAVs) in military use. The threats related to the use of unmanned vehicles, especially the armed ones, operating in the vicinity of own troops were discussed. Additional problems related to the use of unmanned vehicles made in Dual Use technology were presented. A proposed solution was presented in the form of a scope and outline of necessary tests for all vehicles implemented into the Armed Forces, and in particular a modification of such a scope for products made in Dual Use technology. The research infrastructure of the Military Institute of Armor and Automotive Technology used in research on unmanned vehicles and their specialized equipment is presented. In preparing the article, publicly available materials and conclusions from the ongoing war in Ukraine were also used.

13

Object detection algorithm in a navigation systemfor a rescue drone

Stelmakh Nataliia, Yukhymenko Yurii, Rudkovskiy Ilya, Lavrinenkov Anton

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2025

|

T. 15, nr 2

32--36

EN

This article focuses on improving object recognition algorithms for rescue drones, in particular, enhancing the methodology for classifying human poses by expanding the set of key body points and using more effective mathematical models. A methodology is proposed that analyzes 11 key body points, enabling the classification of human positions (standing, lying down, sitting, kneeling, bent) with greater accuracy. Additionally, a gesture recognition algorithm is proposed, detecting gestures such as arm-waving as a signal for help, which increases the effectiveness of rescue operations.The paper also considers the possibilities of implementing the system on the limited hardware resources of onboard UAV computers. Using geometric relationships between body points reduces computational costs without sacrificing accuracy, making the proposed model suitable for real-world use.The conducted research confirms that the improved system can automatically assess victims’ conditions, prioritize rescue efforts, and optimize drone navigation. In future work, it is planned to integrate the algorithms with drones’ multisensory systems and test them in real-world conditions.

PL

Niniejszy artykuł koncentruje się na udoskonaleniu algorytmów rozpoznawania obiektów w dronach ratowniczych, w szczególnościna ulepszeniu metodologii klasyfikacji pozy człowieka poprzez rozszerzenie zestawu kluczowych punktów ciałaoraz zastosowanie bardziej efektywnych modeli matematycznych. Zaproponowano metodykę analizującą 11 kluczowych punktów ciała, która umożliwia dokładniejszą klasyfikację pozycji człowieka (stojąca, leżąca, siedząca, klęcząca, zgięta). Ponadto zaproponowanoalgorytm rozpoznawania gestów –wykrywanie takich sygnałówjak machanie ręką jako wezwanie pomocy –co zwiększa skuteczność akcji ratowniczych.W artykule rozważono również możliwości wdrożenia systemu przy ograniczonych zasobach sprzętowych komputerów pokładowych UAV. Wykorzystanie zależności geometrycznych między punktami ciała obniża koszty obliczeniowebez utraty dokładności, dzięki czemu proponowany model nadaje się do zastosowań w warunkach rzeczywistych. Przeprowadzone badania potwierdzają, że ulepszony system może automatycznie oceniać stan poszkodowanych, ustalać priorytety działań ratowniczych oraz optymalizować nawigację drona.W przyszłych pracach planuje się integrację algorytmów z wielosensorowymi systemami dronów oraz przeprowadzenie testóww warunkach rzeczywistych.

14

The influence of ground control point placement and UAV platform on the accuracy of photogrammetrically derived orthomosaics and digital elevation models

Ceglarek Jakub, Kamieniczny Marcin

Geomatics, Landmanagement and Landscape

|

2025

|

no. 3

23--38

EN

Photogrammetry has proven to be a valuable technique across various industries, particularly in construction and surveying, due to its capacity to generate high-resolution orthomosaics and digital elevation models (DEMs). The emergence of unmanned aerial vehicles (UAVs) has further revolutionized photogrammetric practices, offering an efficient means to create various geospatial products. This study delves into the accuracy of orthomosaics and DEMs derived from UAVbased photogrammetry, with a specific focus on the impact of ground control point (GCP) placement strategies. The research examines how different GCP configurations influence the precision of photogrammetric products. By comparing outputs from three distinct UAV models, the study highlights the combined influence of GCP distribution and UAV technical specifications on the accuracy of the resulting data. The findings indicate that strategic GCP placement can substantially enhance the quality and precision of photogrammetric outputs. Moreover, the selection of the UAV platform significantly affects resolution and processing efficiency. This study underscores the critical role of careful GCP placement within the UAV photogrammetry workflow to ensure the reliability of generated products. Optimal GCP deployment is essential for achieving accurate georeferencing and minimizing errors stemming from GPS inaccuracies, lens distortion, and insufficient image overlap. The research contributes to a deeper understanding of how to balance precision and efficiency in UAV photogrammetry by analyzing the trade-offs associated with various GCP placement strategies. These insights are particularly valuable for practitioners aiming to optimize project outcomes while considering budget constraints and accuracy requirements.

PL

Fotogrametria okazała się cenną techniką w różnych branżach, szczególnie w budownictwie i geodezji, ze względu na jej zdolność do generowania ortofotomap o wysokiej rozdzielczości i numerycznych modeli terenu (DEM). Pojawienie się bezzałogowych statków powietrznych (UAV) jeszcze bardziej zrewolucjonizowało praktyki fotogrametryczne, oferując efektywny sposób tworzenia różnorodnych produktów geoprzestrzennych. Niniejsze badanie zgłębia dokładność ortofotomap i modeli DEM uzyskanych z fotogrametrii opartej na UAV, ze szczególnym uwzględnieniem wpływu strategii rozmieszczania naziemnych punktów kontrolnych (GCP). Badania analizują, jak różne konfiguracje GCP wpływają na precyzję produktów fotogrametrycznych. Porównując dane wyjściowe z trzech różnych modeli UAV, badanie podkreśla łączny wpływ rozmieszczenia GCP i specyfikacji technicznych UAV na dokładność uzyskanych danych. Odkrycia wskazują, że strategiczne rozmieszczenie GCP może znacząco poprawić jakość i precyzję danych fotogrametrycznych. Ponadto, wybór platformy UAV znacząco wpływa na rozdzielczość i wydajność przetwarzania. Niniejsze badanie podkreśla kluczową rolę starannego rozmieszczenia punktów GCP w procesie fotogrametrii bezzałogowych statków powietrznych (UAV) dla zapewnienia niezawodności generowanych produktów. Optymalne rozmieszczenie punktów GCP jest niezbędne do uzyskania dokładnej georeferencji i minimalizacji błędów wynikających z niedokładności GPS, zniekształceń obiektywu i niewystarczającego nakładania się obrazów. Badania przyczyniają się do głębszego zrozumienia, jak znaleźć równowagę między precyzją a wydajnością w fotogrametrii bezzałogowych statków powietrznych (UAV) poprzez analizę kompromisów związanych z różnymi strategiami rozmieszczania punktów GCP. Te spostrzeżenia są szczególnie cenne dla praktyków dążących do optymalizacji rezultatów projektu, uwzględniając jednocześnie ograniczenia budżetowe i wymagania dotyczące dokładności.

15

Qualitative characteristics of a 3D windmill presentation based on laser scanning and photogrammetry data

Smaczyński Maciej Jacek, Horbiński Tymoteusz

Geomatics, Landmanagement and Landscape

|

2025

|

no. 2

77--98

EN

The cultural landscapes of each country are an important element of its heritage. An excellent example of this is the presence of objects that in the past fulfilled an important industrial and economic function in a region. This group of objects includes windmills, which have lost their economic importance due to ongoing industrialisation. However, their continued presence in the landscape is evidence of the economic development of a particular region. The growing cultural awareness of society and the increased protection of cultural heritage objects mean that windmills, which have been neglected for years, are increasingly subject to conservation measures. In order to carry out preservation work, it is necessary to take inventory and create visualizations of windmills, posing problems in connection with the selection of suitable measurement methods and techniques, as well as the integration of the obtained data. This study uses photogrammetry and laser scanning to measure windmill structure for 3D modeling and visualization. The object of this study was a typical 19th century wooden windmill, which was predominant in western Poland. The research employed the methods of terrestrial laser scanning, airborne laser scanning and low-level aerial photogrammetry. The results of the research were exemplary visualizations of a windmill created from the acquired measurement data, evaluated in terms of their suitability for the further creation of various cartographic representations. In addition, the potential for using the most advantageous source of measurement data about the examined object to develop a conservation tool was identified.

PL

Krajobrazy kulturowe każdego kraju stanowią istotny element jego dziedzictwa. Doskonałym przykładem jest obecność obiektów, które w przeszłości pełniły ważną funkcję przemysłową i gospodarczą w regionie. Do tej grupy obiektów należą wiatraki, które straciły na znaczeniu gospodarczym w wyniku postępującej industrializacji. Jednak ich ciągła obecność w krajobrazie świadczy o rozwoju gospodarczym danego regionu. Rosnąca świadomość kulturowa społeczeństwa i wzmożona ochrona obiektów dziedzictwa kulturowego sprawiają, że wiatraki, przez lata zaniedbane, są coraz częściej poddawane zabiegom konserwatorskim. W celu przeprowadzenia prac konserwatorskich konieczna jest inwentaryzacja i wizualizacja wiatraków, co stwarza problemy związane z doborem odpowiednich metod i technik pomiarowych, a także integracją uzyskanych danych. W niniejszej pracy wykorzystano fotogrametrię i skanowanie laserowe do pomiaru konstrukcji wiatraków w celu ich modelowania i wizualizacji 3D. Przedmiotem badań był typowy drewniany wiatrak z XIX wieku, dominujący w zachodniej Polsce. W badaniach wykorzystano metody naziemnego skaningu laserowego, lotniczego skaningu laserowego oraz fotogrametrii lotniczej niskiego pułapu. Rezultatem badań były przykładowe wizualizacje wiatraka, stworzone na podstawie pozyskanych danych pomiarowych, ocenione pod kątem ich przydatności do dalszego tworzenia różnorodnych reprezentacji kartograficznych. Ponadto zidentyfikowano potencjał wykorzystania najkorzystniejszego źródła danych pomiarowych o badanym obiekcie do opracowania narzędzia konserwatorskiego.

16

Strategic optimal control of multi-camera trajectories for UAV capture using entropy and coverage approaches

Gonchigsumlaa Khishigjargal, Kim Young-il, Yeo Kun Min, Park Seong Hee, Lee Yong-Tae

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2025

|

Vol. 73, nr 3

art. no. e153828

EN

The widespread use of unmanned aerial vehicles (UAVs) has heightened the demand for effective UAV monitoring, particularly in protected areas. Current learning-based detection systems depend heavily on camera sensor ability to capture UAVs in surveillance areas; however, advanced camera control methods remain limited. This paper proposes determining multi-camera trajectories that maximize UAV capture probability, ensuring UAVs remain within the camera field of view for further analysis, such as detection methods from camera-shot images. For this purpose, stochastic modeling is considered in the control framework for optimizing surveillance camera trajectories to enhance the probability of capturing UAVs. Key control parameters are derived through classical probability evaluations of the model with maximizing the entropy and covering trajectory-based strategies are applied. The reliability of stochastic system modeling is empirically validated through comprehensive computational experiments. These findings demonstrate the model potential to enhance UAV capture rates through optimized camera trajectories and coverage efficiency, paving the way for future advancements in real-environment applications.

17

Research on fire smoke traceability based on emotional intelligence Jaya algorithm

Liu Xiaoxiao, Zhong Wenhan, Ding Tao, Lin Luyao, Mu Jinxia, Shi Jianghuan, Li Zesong

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2025

|

Vol. 73, nr 2

art. no. e152708

EN

To timely detect fire smoke in the early stages and trace the gas generated, thereby avoiding the loss of human life and property and reducing damage to the ecological environment, this paper proposes a fire smoke tracing method based on the emotional intelligence Jaya algorithm (EĲaya). The algorithm assigns an anthropomorphic mental state to the unmanned aerial vehicle (UAV) in the traceability task to realize its self-evaluation and social evaluation. In the simulation concentration field, the EĲaya algorithm, the basic Jaya algorithm, and the PSO algorithm were used for the verification of the simulation of gas traceability, and the simulation results proved the advantages of the EĲaya algorithm in terms of the success rate and the iteration times. In this paper, the TT UAV was chosen as an experimental tool to utilize the functions of its expansion module fully, and the experimental hardware system was constructed by combining it with the corresponding sensors. The corresponding experimental scene was built in the indoor environment, and the EĲaya algorithm was used to make multiple UAVs cooperate and conduct traceability experiments, which verified the algorithm feasibility in practical applications and proved that the algorithm could quickly and accurately trace the fire smoke.

18

Mitigating sensor quality issues in UAV system identification through wavelet decomposition

Jimenez-Soler Pedro, Lichota Piotr

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2025

|

Vol. 73, nr 1

art. no. e152216

EN

Unmanned aerial vehicles (UAVs) require precise system identification for optimal performance and safety, yet sensor noise and signal distortion frequently compromise data quality. Recent studies have explored various approaches to mitigate these issues. However, this study introduces a novel method that utilizes wavelet transform techniques, distinctively enhancing UAV sensor signal processing. Unlike conventional methods that primarily focus on noise reduction, this approach employs multi-resolution wavelet decomposition to denoise and align signals effectively, crucial for accurate system identification. This systematic exploration of various wavelet bases and the application of the output error method for correlating signals provide a unique combination not extensively covered in current literature. The technique was validated using simulated sensor data at 50 Hz from a small UAV platform, the Multiplex®Fun Cub, specifically targeting longitudinal dynamics response. Results demonstrated substantial improvements in signal quality, with significantly enhanced correlation coefficients, showcasing the potential of our wavelet techniques to refine UAV system analysis. This paper presents a comprehensive framework for applying wavelet-based techniques in UAV system identification, significantly advancing the robustness and reliability of identification processes and distinguishing our work from existing methods by its integration of wavelet decomposition and advanced system identification techniques.

19

Improvement of unmanned aerial vehicles model under surge of lightning electromagnetic pulse developed using artificial intelligence based on laboratory measurements in reference to classical regression methods

Kossowski Tomasz, Mazur Damian, Kwiatkowski Bogdan, Hawro Przemysław, Imiełowski Andrzej

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2025

|

Vol. 73, nr 2

art. no. e153423

EN

Unmanned aerial vehicles (drones) are increasingly used in a growing number of applications, both civil and military. Their design is based on low weight, making the presence of shielding a difficult decision between safety and weight. Currently, there are no mathematical models to determine the safety of drones operating near a storm front. Lightning causes an electromagnetic wave of an impulse nature, which may pose a real threat to electronic systems. This work attempts to develop a mathematical model for simulating drone safety in terms of electromagnetic pulses using artificial intelligence-based tools. Actual measurement results collected from four drones were used as training data. They were tested in laboratory conditions using specialized measuring equipment used to test avionics in accordance with international standards such as DO-160. A repeatable surge pulse generator and a data acquisition system allowed us to collect information on how overvoltages propagate inside the drone systems. Systems that directly influence its operation were selected for this purpose, such as the power supply system, engine controllers, GPS, camera and data bus lines. Other works show that most overvoltages are induced in motor coils and antennas. On this basis, a number of formulas and equations were developed to describe the most important elements of the drone, without which its correct operation would not be possible. The results of the analyses and the mathematical model of the drone based on the examined cases are presented in this work as a complement to real experiments.

20

Innovative approach to ensuring the quality of gas turbine engine parts produced by selective laser sintering for UAV

Vyshnepolskyi Yevhen, Pavlenko Dmytro, Tumarchenko Larysa

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2024

|

z. 124

243--260

EN

The research objects are gas turbine engines parts, manufactured using an innovative method of additive manufacturing - selective laser sintering. The main problem solved in this work is the low quality of the surface layer and the residual porosity of the parts obtained by this method, which significantly limits their operational characteristics and durability. As a result of the experimental studies, rational operating parameters of diamond smoothing were established. This allowed to significantly improve the surface quality and increase the operational characteristics of parts made of heat-resistant alloys INCONEL 718 and an intermetallic alloy based on titanium aluminide OX45-3ODS. The effectiveness of diamond smoothing is explained by local plastic deformation and compaction of the surface layer of parts under the influence of high contact pressures and temperatures. This leads to a significant reduction in surface roughness, an increase in the surface hardness due to strain hardening and a significant reduction in the size and number of residual pores. A characteristic feature of the obtained results is the ability to control the quality parameters of the surface layer by varying the diamond smoothing operating parameters - smoothing force, feed, radius, and geometry of the smoother's working part. The established regularities of the smoothing operating parameters have an impact on the quality characteristics of the surface. This information can be utilized in the development of highly efficient technological processes for the production and restoration of gas turbine engines, critical components of unmanned aerial vehicles, obtained through selective laser sintering. Implementing the elaborated technological recommendations will permit broadening the range of goods produced by additive manufacturing and enhancing their capacity and dependability during operation under conditions of cyclical loads and extreme temperatures.