Μελέτη, ανάπτυξη και εγκατάσταση συστήματος εναέριας επιτήρησης με έμφαση στην πυροπροστασία

Ανάπτυξη Συστήματος Εναέριας Επιτήρησης με Έμφαση στην Πυροπροστασία
ΠΑΒΕΤ 200

Εργαστήριο Ευφυών Συστημάτων & Ρομποτικής

Σχολή Μηχανικών Παραγωγής & Διοίκησης • Πολυτεχνείο Κρήτης

0. Χρηματοδότηση: ΓΓΕΤ και EADS-3SIGMA A.E.

Σχήμα 1: Σχηματική αναπαράσταση του ολοκληρωμένου συστήματος εναέριας επιτήρησης με έμφαση στην πυροπροστασία.

Το φυσικό αντικείμενο του έργου συνοψίζεται στα ακόλουθα: Μελέτη, ανάπτυξη και εγκατάσταση συστήματος εναέριας επιτήρησης με έμφαση στην πυροπροστασία στο μη επανδρωμένο όχημα αέρα (Uninhabited ή Unmanned Aerial Vehicle-UAV) NEARCHOS που κατασκευάζεται από την EADS - 3 SIGMA A.E. Το NEARCHOS παρουσιάζεται στην Εικόνα 1. Στα πλαίσια του έργου το UAV NEARCHOS εξοπλίστηκε με αισθητήρια εντοπισμού θερμικής (υπέρυθρης) ακτινοβολίας (InfraRed camera), ειδική αντικραδασμική/γυροσκοπική βάση κάμερας καθώς και με λογισμικό διαχωρισμού και αξιολόγησης επικινδυνότητας της θερμικής πηγής. Ολοκλήρωση του συστήματος εναέριας επιτήρησης με έμφαση στην πυροπροστασία με το σύστημα επικοινωνίας του οχήματος και του επιγείου σταθμού. Η μεταφορά δεδομένων (εικόνα από υπέρυθρη κάμερα) γίνεται σε πραγματικό χρόνο μέσω εφαρμογής αλγορίθμων συμπίεσης εικόνας. Τροποποίηση του συστήματος αυτόνομης πλοήγησης του αεροσκάφους ώστε να μπορεί να διαχειριστεί δεδομένα προερχόμενα από το προτεινόμενο σύστημα εναέριας επιτήρησης. Ανάπτυξη σεναρίων αυτόνομης λειτουργίας σε περίπτωση εντοπισμού ύποπτης θερμικής πηγής. Η αρχιτεκτονική του συστήματος εναέριας επιτήρησης και η ολοκλήρωση του με τα συστήματα επικοινωνιών και τηλεπλοήγησης του NEARCHOS παρουσιάζονται στο Σχήμα 1.

Το UAV NEARCHOS της EADS-3SIGMA A.E. Παρακολουθήστε επίδειξη του συστήματος και αποτελέσματα σχετικό άρθρο στην εφημερίδα ΤΟ ΒΗΜΑ

Προβλεπόμενες Ενέργειες/Παραδοτέα	ΠραγματικέςΕνέργειες/Παραδοτέα
Μελέτη προσδιορισμού προδιαγραφών για εξοπλισμό – Έρευνα αγοράς για κάμερα και αντικραδασμική βάση στήριξης, αναλώσιμα, αξιολόγηση προσφορών, επιλογή. Προμήθεια εξοπλισμού. Έλεγχος ορθής λειτουργίας και ικανοποίησης προδιαγραφών.	Μελέτη προσδιορισμού προδιαγραφών για ΙR Camera και αντικραδασμική/γυροσκοπική βάση - Έρευνα αγοράς για κάμερα και αντικραδασμική/γυροσκοπική βάση στήριξης, αναλώσιμα, αξιολόγηση προσφορών, επιλογή. Προμήθεια εξοπλισμού. Έλεγχος ορθής λειτουργίας και ικανοποίησης προδιαγραφών.
Εγκατάσταση υπέρυθρης κάμερας. Περιορισμοί βάρους, ενέργειας, ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας. Σχεδίαση και αρχική πραγματοποίηση των συστημάτων ψηφιακής επεξεργασίας εικόνας και αναγνώρισης προτύπων – κώδικας MATLAB και C++.	Εγκατάσταση υπέρυθρης κάμερας και αντικραδασμικής/γυροσκοπικής βάσης, κεραίας και πομπού επικοινωνιών. Στην τοποθέτηση του εξοπλισμού ελήφθησαν υπ’ όψιν περιορισμοί βάρους και ενέργειας. Δεν ανέκυψαν προβλήματα ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας. Σχεδίαση και αρχική πραγματοποίηση των συστημάτων ψηφιακής επεξεργασίας εικόνας και αναγνώρισης προτύπων – κώδικας C++.
Έλεγχος μέσω δοκιμαστικών πτήσεων με τηλεχειρισμό: α) του οχήματος με το νέο φορτίο λόγω εξοπλισμού β) της λειτουργίας του εξοπλισμού και των συστημάτων ψηφιακής επεξεργασίας εικόνας και αναγνώρισης προτύπων. Αξιολόγηση, διορθώσεις. Σχεδίαση και αρχική πραγματοποίηση του συστήματος συμπίεσης εικόνας – κώδικας MATLAB και C++.	Έλεγχος μέσω δοκιμαστικών πτήσεων με τηλεχειρισμό και ημιαυτόνομης λειτουργίας: α) του οχήματος με το νέο φορτίο λόγω εξοπλισμού β) της λειτουργίας του εξοπλισμού και των συστημάτων ψηφιακής επεξεργασίας εικόνας και αναγνώρισης προτύπων. Aξιολόγηση της κάμερας και του Video link. Εικονικές θερμικές εστίες. Αξιολόγηση, τροποποιήσεις. Σχεδίαση και αρχική πραγματοποίηση του συστήματος συμπίεσης εικόνας. Xρησιμοποίηση των προτύπων JPEG - MPEG1 – κώδικας C++.
Διασύνδεση των συστημάτων συμπίεσης εικόνας και επικοινωνιών. Έλεγχος ποιότητας και ταχύτητας μετάδοσης εικόνας κατά τη διάρκεια πτήσης. Αξιολόγηση, διορθώσεις. Δημιουργία σεναρίων επιτήρησης με τροποποίηση του λογισμικού του υφιστάμενου συστήματος αυτόνομης πλοήγησης.	Διασύνδεση των συστημάτων συμπίεσης εικόνας και επικοινωνιών. Έλεγχος ποιότητας και ταχύτητας μετάδοσης εικόνας κατά τη διάρκεια πτήσης. Αξιολόγηση, διορθώσεις. Δημιουργία σεναρίων επιτήρησης με τροποποίηση του λογισμικού του υφιστάμενου συστήματος αυτόνομης πλοήγησης.
Διασύνδεση των συστημάτων αναγνώρισης προτύπων και αυτόνομης πλοήγησης. Έλεγχος με προσομοίωση. Αξιολόγηση, διορθώσεις. Δοκιμαστικές αποστολές επιτήρησης. Έλεγχος της συμπεριφοράς του συστήματος σε ημιαυτόνομη και αυτόνομη λειτουργία επιτήρησης. Διορθωτικές ενέργειες.	Διασύνδεση των συστημάτων αναγνώρισης προτύπων και αυτόνομης πλοήγησης. Έλεγχος με προσομοίωση. Αξιολόγηση, διορθώσεις. Κώδικας ΜΑΤLΑΒ. Δοκιμαστικές πτήσης επιτήρησης.. Έλεγχος της συμπεριφοράς του συστήματος σε ημιαυτόνομη και αυτόνομη λειτουργία επιτήρησης. Ρυθμίσεις.
Τελικές δοκιμές του συστήματος σε αποστολές επιτήρησης	Τελικές δοκιμές του συστήματος σε αποστολές επιτήρησης. Δημιουργία Θερμικών Εστιών (φωτιές και flares) από την ερευνητική ομάδα