Selected aspects of applying UAVs to recognize characteristic quantities of fires

• Autorzy: Tatko Sebastian , Paś Jacek

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0053.6842

Warianty tytułu

PL

Wybrane aspekty zastosowania bezzałogowych statków powietrznych do rozpoznawania wielkości charakterystycznych pożarów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents the concept of using unmanned aerial vehicles (UAVs) for surveillance, reconnaissance and determining the extent of fire phenomena. The rapidly developing microelectronics means that UAVs are being used in many areas of life. One of these is firefighting. Their small size, ability to be remotely controlled and low cost have made drones a significant rival to conventional aircraft. The selection of appropriate sensors and control algorithms results in a device capable of efficiently assisting firefighters during operations, especially in difficult-to-access terrain such as forests. However, surveillance of large natural areas such as forests, airports and logistical bases is challenging. Using UAVs can greatly facilitate this process, making it more efficient. This article analyses the possibility of using drones to identify fire characteristic quantities (CFS) and presents a general algorithm for controlling a UAV formation.

PL

W artykule przedstawiono koncepcję wykorzystania bezzałogowych statków powietrznych (BSP) w celu dozorowania, rozpoznania i określenia rozległości zjawisk pożarowych. Prężnie rozwijająca się mikroelektronika sprawia, że BSP znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach życia. Jedną z nich jest pożarnictwo. Niewielkie rozmiary, możliwość zdalnego sterowania, niski koszt sprawiają, iż drony stały się znaczącą konkurencją dla konwencjonalnych statków powietrznych. Dobór odpowiednich czujników oraz algorytmów sterowania skutkuje powstaniem urządzenia zdolnego do sprawnego wspomagania straży pożarnej podczas akcji, szczególnie w trudno dostępnym terenie – np. lasach. Dozorowanie dużych obszarów naturalnych, takich jak np. lasy, lotniska, bazy logistyczne nie należy jednak do zadań prostych. Zastosowanie BSP może znacznie ułatwić ten proces, czyniąc go bardziej efektywnym. Artykuł koncentruje się na analizie możliwości wykorzystania dronów do rozpoznania wielkości charakterystycznych pożaru (WCHP) oraz przedstawieniu ogólnego algorytmu sterowania formacją BSP.

Słowa kluczowe

EN

fire alarm system; unmanned aerial vehicle; fire detection

PL

system sygnalizacji pożaru; bezzałogowy statek powietrzny; wykrywanie pożaru

• Wydawca: Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONBiN
• Rocznik: 2023
• Tom: Vol. 53, iss. 2
• Strony: 119--129
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Tatko Sebastian

• Ministry of National Defence (Ministerstwo Obrony Narodowej)

• https://orcid.org/0000-0001-9603-427X

autor

Paś Jacek

• Military University of Technology (Wojskowa Akademia Techniczna)

• https://orcid.org/0000-0001-8900-1445

Bibliografia

• 1. A. Innes and J. Innes, 10 - Flame Retardants, Handbook of Environmental Degradation of Materials (Second Edition), 2012, DOI 10.1016/B978-1-4377-3455-3.00010-9.
• 2. P. Foggia, A. Saggese and M. Vento, “Real-time fire detection for video-surveillance applications using a combination of experts based on color shape and motion”. IEEE Trans. Circuits Syst. Video Technol. 2015, 25, 1545–1556.
• 3. Bosch, “Preventing wildfires with a small sensor”. Availabe: https://www.bosch.com/stories/early-forest-fire-detection-sensors.
• 4. K. Jakubowski and J. Paś, “Reliability analysis of alarm signals transmitting systems used to monitoring buildings”, Journal of KONBiN, vol. 50, iss. 3, 202. DOI 10.2478/jok-2020-0047.
• 5. W. Krull and R. Tobera, “Early forest fire detection and vertification using optical smoke, gas and microwave sensor”, presented at International Symposium on Safety Science and Technology, 2012.
• 6. T. Klimczak and J. Paś, Basics of Exploitation of Fire Alarm Systems in Transport Facilities. Warsaw: Military University of Technology, 2020.
• 7. T. Klimczak and J. Paś, “Selected issues of the reliability and operational assessment of a fire alarm system”. Exploitation Reliability. Maint.Reliab. 2019, 21, 553–561.
• 8. V.B. Pati, S.P. Joshi, R. Sowmianarayana, M. Vedavathi and R.K. Rana, “Simulation of Intelligent Fire Detection and Alarm System for a Warship”. Def. Sci. J. 1989, 39, 79–94.
• 9. F. Sabatino, “Quadrotor control: modeling, nonlinear control design, and simulation”. Master’s Degree Project, Stockholm, 2015.
• 10. S. Tatko and S. Konatowski, Assesment of the behawior of unmanned aerial vehicles in formation. Warsaw: Military Technical Academy, 2022.
• 11. W. Quesada, J. Rodriguez, et al., Leader-Follower Formation for UAV Robot Swarm Based on Fuzzy Logic Theory, University Santo Tomas, Bogota, 2018.
• 12. M. Campion, P. Ranganathan and S. Faruque, UAV swarm communication and control architectures: a review, Department of Electrical Engineering, University of North Dakota Grand Forks, 2018.
• 13. A. Gupta, A. Virmani, P. Mahajan and R. Nallanthigal, “A Particle Swarm Optimization-Based Cooperation Method for Multiple-Target Search by Swarm UAVs in Unknown Environments” presented at 7th International Conference on Automation, Robotics and Applications (ICARA), Prague, Czech Republic, 2021.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).