تحول در عملیات اطفای حریق هوایی با فناوری PAMS جدید ناسا

فناوری‌ PAMS جدید پهپادها و مدیریت حریم هوایی ناسا ، امکان اجرای عملیات اطفای حریق هوایی را به‌صورت شبانه‌روزی و حتی در شرایط دید کم فراهم می‌کند.

به گزارش تکناک،ناسا برای افزایش ایمنی و کارایی پهپادها در مأموریت‌های اطفای حریق، سامانه مدیریت حریم هوایی قابل‌حمل (PAMS) را طراحی و آزمایش کرده است. این سامانه، که در ابعادی معادل یک چمدان دستی ساخته شده، به خلبانان امکان می‌دهد از برخوردهای هوایی جلوگیری کرده، مسیرهای پروازی را به اشتراک بگذارند و بدون نیاز به اتصال اینترنت، ارتباط خود را حفظ کنند.

ناسا در همکاری با تیم‌های مقابله با آتش‌سوزی، در حال توسعه ابزارهایی برای رفع چالش‌های بزرگ این حوزه، به‌ویژه عملیات هوایی شبانه، است. در آینده، پهپادهای هدایت‌شده از راه دور و خودران می‌توانند نقشی کلیدی در مهار آتش‌سوزی‌ها ایفا کنند. بر همین اساس، ناسا اخیراً فناوری‌های جدیدی را با تیم‌های مختلف آزمایش کرده که به هواپیماها، از جمله پهپادهای کوچک و بالگردهای مجهز به سامانه‌های هدایت خودکار، امکان می‌دهد به‌صورت ۲۴ ساعته و در شرایط دید محدود، عملیات نظارت و اطفای حریق را انجام دهند.

در حال حاضر، عملیات هوایی اطفای حریق عمدتاً به ساعات روز و شرایط جوی مساعد محدود است، چراکه دید ضعیف احتمال برخورد هواپیماها با زمین یا دیگر تجهیزات را افزایش می‌دهد. ناسا با توسعه فناوری‌های مدیریت حریم هوایی، این محدودیت را از میان برمی‌دارد و امکان اجرای ایمن مأموریت‌های شبانه را برای هواپیماهای بدون سرنشین و پهپادها فراهم می‌کند.

مین شو، مدیر پروژه «قابلیت‌های پیشرفته برای عملیات واکنش اضطراری» (ACERO) در ناسا، می‌گوید: «هدف ما ارائه ابزارهای نوین، از جمله فناوری‌های مدیریت حریم هوایی، برای اجرای عملیات پهپادی ۲۴ ساعته در واکنش به آتش‌سوزی‌ها است. این آزمایش‌ها داده‌های ارزشمندی را برای توسعه این فناوری و آماده‌سازی آن برای استفاده عملی فراهم می‌کند.»

محققان ناسا در سال گذشته سامانه مدیریت حریم هوایی قابل‌حمل (PAMS) را توسعه دادند تا خلبانان پهپادها بتوانند در عملیات اطفای حریق، هواپیماهای خود را با ایمنی بیشتری هدایت کنند.

هر واحد PAMS، که ابعادی معادل یک چمدان دستی دارد، مجهز به یک رایانه برای مدیریت حریم هوایی، یک سیستم رادیویی برای تبادل اطلاعات بین واحدهای PAMS و یک گیرنده «پایش خودکار وابسته به پخش» (ADS-B) برای ردیابی ترافیک هوایی اطراف است. این سامانه همچنین اطلاعاتی درباره وضعیت آب‌وهوا و محل تقریبی آتش‌سوزی ارائه می‌دهد.

نرم‌افزار ناسا که روی PAMS نصب شده، به خلبانان کمک می‌کند از برخوردهای هوایی جلوگیری کنند و مسیرهای پروازی را با سایر هواپیماهای حاضر در شبکه به اشتراک بگذارند. افزون بر این، یک پهپاد مجهز به دستگاه ارتباطی، به‌عنوان ایستگاه مخابراتی هوایی عمل کرده و امکان برقراری ارتباط میان واحدهای PAMS را بدون نیاز به اینترنت فراهم می‌کند.

برای ارزیابی عملکرد سامانه PAMS، محققان ناسا سه واحد از این سامانه را در نقاط مختلف یک آشیانه در مرکز پژوهشی Ames ناسا در سیلیکون‌ولی کالیفرنیا مستقر کردند. پژوهشگران مستقر در هر واحد، مسیر پروازی را در سامانه ثبت کرده و مشاهده کردند که اطلاعات پروازی از طریق شبکه رادیویی میان واحدها به‌درستی به اشتراک گذاشته شد.

در مرحله بعد، ناسا با همکاری تیمی در ویرجینیا، قابلیت ارسال داده‌های مخابراتی از طریق یک ایستگاه هوایی را آزمایش کرد.

محققان ناسا یک هواپیمای بلندبرد با قابلیت برخاست و فرود عمودی را به دوربین، رایانه، شبکه رادیویی و گیرنده ADS-B مجهز کردند. این هواپیما به همراه دو پهپاد کوچک‌تر در مرکز پژوهشی Langley ناسا در ویرجینیا به پرواز درآمدند و عمداً خارج از محدوده دید یکدیگر هدایت شدند.

نتایج نشان داد که شبکه رادیویی نصب‌شده روی پهپاد بزرگ‌تر، موفق شد با پهپادهای کوچک‌تر و چندین واحد مخابراتی زمینی ارتباط برقرار کند.

در ادامه، پژوهشگران عملکرد سامانه PAMS را در هماهنگی اطلاعات از طریق یک ایستگاه مخابراتی هوایی برای شبیه‌سازی شرایط واقعی آزمایش کردند. در فرودگاه Monterey Bay Academy در کالیفرنیا، مهندسان ناسا یک پهپاد بال‌دار مجهز به قابلیت برخاست و فرود عمودی را به پرواز درآوردند و ارتباطی میان سه واحد PAMS برقرار کردند. سپس، دو پهپاد کوچک‌تر نیز در نزدیکی این شبکه مخابراتی پرواز کردند.

در آزمایش‌های پایانی، پژوهشگران توانایی واحدهای PAMS را در دریافت اطلاعات از هواپیمای Overwatch و اشتراک داده‌ها با سایر واحدهای سامانه بررسی کردند. در این مرحله، خلبانان عمداً مسیرهای پروازی متناقض تعریف کردند و پهپادها را خارج از محدوده‌های مجاز هدایت کردند.

نتایج نشان داد که سامانه PAMS با موفقیت توانست خلبانان را از تعارض‌های پروازی و خروج از مناطق مجاز مطلع کند. همچنین، این سامانه موقعیت هواپیماها را به اشتراک گذاشت و به‌روزرسانی‌های آب‌وهوا و داده‌های شبیه‌سازی‌شده از محل آتش‌سوزی را نمایش داد.

مین شو دراین‌باره گفت: «این آزمایش، گامی مهم در جهت بهبود هماهنگی هوایی هنگام آتش‌سوزی است. این فناوری‌ها عملیات اطفای حریق را بهبود می‌بخشند، اثرات آتش‌سوزی‌های گسترده را کاهش می‌دهند و جان انسان‌های بیشتری را نجات خواهند داد.»

در سال جاری، تیم پژوهشی ناسا یک مرحله ارزیابی پروازی دیگر را اجرا خواهد کرد تا این فناوری‌ها را بیش‌ازپیش توسعه دهد. هدف نهایی این پروژه، انتقال این فناوری به جامعه آتش‌نشانی و به‌کارگیری آن در عملیات عملیاتی است.