اليابان تطور طائرة بدون طيار تتتبع روائح المواد السامة أثناء الكوارث
طور باحثون من جامعة "أوساكا" اليابانية طائرة بدون طيار تحدد مصدر انبعاثات المواد الكيميائية السامة في الجو عقب الانفجارات والكوارث الطبيعية أو الصناعية في محطات الطاقة.
وتعاون الباحثون مع شركة "سوفت بانك" ومعهد "طوكيو" للتقنية في اليابان، لتزويد الطائرة الصغيرة بالقدرة على العمل أثناء عمليات البحث والإنقاذ، أو في مهمات حماية البيئة.
ويمكن استخدام الروبوتات القادرة على رصد الروائح وتتبعها في مجالات واسعة، ولكن تطويرها تعرض لتحديات عديدة، إذ يتطلب دمج مستشعرات روائح عالية الأداء، مع خوارزميات تعلم الآلة، ومنصات روبوتية متحركة وفعالة.
وأشار الباحثون في دراستهم المنشورة في مجلة "آي إي إيإي" العلمية، إلى أن ابتكارهم يعتمد على تقنية التحكم المرئي بمسار الهواء.
وقال الباحث شونسوك شيجاكي، المشارك في الدراسة، إن "البحث في مجال التحديد ثلاثي الأبعاد لمصدر الروائح لا يزال في مرحلة التطوير".
وأضاف: "حاولنا في أبحاث سابقة أن نزود طائرة بمستشعرات تلتقط الروائح على ارتفاعات واتجاهات مختلفة للرياح، ولكن النتائج كانت غير فعالة".
وأوضح شيجاكي: "دفعنا ذلك إلى تطوير تقنية جديدة تتلاءم مع المدة القصيرة لطيران الطائرة ذاتية القيادة في الجو، من خلال تطوير تقنية رصد جديدة ثلاثية الأبعاد للروائح"، وفقًا لموقع "تك إكسبلور".
وتعتمد التقنية الجديدة على الرصد المرئي السريع للمواد الكيميائية في الجو، من خلال قياس سرعة حقل كامل من تدفق الهواء، لتحديد مصدر انبعاث الروائح بدقة.
ولمراقبة كميات الروائح في الهواء، أضاف الفريق مستشعرات الرائحة على الجهات الأمامية والعلوية من الطائرة، بعد تطوير خوارزميات مستوحاة من الآليات الحيوية في الفراشات القادرة على رصد الروائح الكيميائية.
وقال شيجاكي: "بالتركيز على تغيرات تدفق الهواء الناتجة عن تحليق الطائرة في الجو، لاحظنا تغير قدرة الرصد باختلاف ارتفاع مصدر الرائحة، ما دفعنا إلى تصميم آلية استشعار تتضمن خوارزميات رصد للروائح باختلاف جهة هبوبها".
وتفوقت التقنية الجديدة على الطرق التقليدية المستخدمة في اختبارات أجراها الباحثون ضمن ظروف تتغير فيها جهة هبوب الرياح باستمرار.
ويعمل الباحثون على تطوير التقنية لتصبح أكثر كفاءة في التعامل مع البيئات المتغيرة والصعبة.
