Từ thiết bị bay phổ thông, ThS Lưu Hải Âu cùng cộng sự cải tiến thành thiết bị chuyên dụng, dùng trong dân sự, điều tra dữ liệu tài nguyên, môi trường.
Xuất phát từ những khó khăn trong khảo sát, đo đạc số liệu trong ngành bản đồ ở khu vực rộng lớn, nơi khó tiếp cận, ThS Lưu Hải Âu, Giám đốc Trung tâm Tin học Trắc địa và Bản đồ - Viện Khoa học Đo đạc và Bản đồ - Bộ Tài nguyên và Môi trường cùng cộng sự đã tìm cách khắc phục.
Ông cùng nhóm nghiên cứu chế tạo thiết bị UAV-VTOL-VRS: Thiết bị bay không người lái cánh cứng, cất cánh thẳng đứng, định vị tọa độ tâm ảnh chính xác theo công nghệ trạm tham chiếu ảo (GNSS-VRS).
Thiết bị này khác với drone, có thể chuyển từ chế độ phóng sang cất cánh thẳng đứng dạng cánh cứng, giúp nâng cao hiệu quả mà không cần đường băng. Cải tiến này giúp an toàn hơn ở các địa hình khó như rừng, đô thị.
Bộ ba thiết bị bay không người lái, robot và xuồng tự hành của nhóm nghiên cứu thử nghiệm trên thực tế.
"Sau rất nhiều lần thất bại đến năm 2018 nhóm đã chế tạo thành công 5 phiên bản máy bay cánh cứng cất cánh thẳng đứng", trưởng nhóm nghiên cứu Hải Âu cho biết. Máy bay kích thước lớn nhất của nhóm có sải cánh 2,4 m, bay được 110 phút với tốc độ 80 km/h. Ban đầu khi sản xuất nhiều lần gặp trục trặc, nhưng do nhóm làm chủ được công nghệ bay nên những thất bại được khắc phục nhanh. Hiện phần vỏ được nhập khẩu, còn công nghệ và hệ thống phần mềm thiết bị bay được làm chủ hoàn toàn.
ThS Lưu Hải Âu kể, từ những năm 2014 việc ứng dụng thiết bị bay không người lái (UAV) cho dân sự còn rất mới mẻ. Nhóm đã chủ động nhập thiết bị bay không người lái cánh cứng siêu nhẹ của Thụy Sĩ về nghiên cứu để phục vụ bay chụp thành lập bản đồ và điều tra thu thập dữ liệu địa lý.
Các thiết bị này giúp nâng cao năng suất lao động và con người phần lớn không cần đến trực tiếp khu vực đo bản đồ. Thế nhưng, có nhiều hạn chế, đắt tiền và mỗi khi cần sửa chữa đều phải gửi sang hãng, rất tốn kém và bất tiện. Khi vận hành cần đường băng hạ cánh (ảnh hưởng đến các các cảm biến, sau một một thời gian phải thay camera chụp ảnh...). Các thiết bị này chỉ được tích hợp hệ thống định vị đo chính xác phù hợp cho dẫn bay, vì thế trước khi bay chụp khu vực nào đó vẫn cần phải thăm dò, đo đạc để phục vụ bay chụp thành lập bản đồ độ chính xác cao.
"Nhiều năm qua, dựa trên các đề tài nghiên cứu cấp Bộ Tài nguyên và Môi trường, chúng tôi có cơ sở để làm chủ công nghệ, chế tạo được thiết bị trong nước", ông Hải Âu nói. Trong đó có các đề tài chế tạo các hệ thống định vị vệ tinh, mục đích xác định vị trí đo theo công nghệ trạm tham chiếu ảo (GNSS-VRS), phần mềm xử lý dữ liệu định vị theo công nghệ trạm tham chiếu ảo trên thiết bị bay không người lái (UAV). Thiết kế chế tạo các hệ thống xe tự hành (AGV-Survey), phần mềm điều khiển và xử lý thiết bị đo sâu hồi âm và xuồng không người lái (USV-Survey)...
Khi kết hợp ba hệ thống robot trên không (UAV), mặt đất (AGV-Survey), dưới nước (USV), cùng các cảm biến camera, laser, đo sâu hồi âm giúp đo đạc và thành lập bản đồ địa hình và điều tra các đối tượng thông tin địa lý tỷ lệ lớn trên mặt đất, trên không và dưới nước.
"Các thiết bị này sẽ thay thế con người, cho kết quả chính xác trong thời gian ngắn", Ths Âu nói. Ngoài ra, thiết bị có thể ứng dụng cứu hộ cứu nạn như hỗ trợ cán bộ tiếp tế lương thực, thuốc và nhu yếu phẩm thiết yếu cho nhân dân vùng bị thiên tai bão lũ.
Ths Lưu Hải Âu giới thiệu bộ thiết bị bay cất hạ cánh thẳng đứng do nhóm phát triển. Ảnh: HM
Hiện thiết bị đã được nhiều đơn vị trong nước ứng dụng, trong đó có dự án bay chụp ảnh và đo sâu hồi âm trên xuồng không người lái đánh giá trữ lượng bụi thải nhiệt điện Mông Dương 2- Quảng Ninh; Bay chụp và quét Lidar UAV cho dự án đường cao tốc Ninh Hòa - Ban Mê Thuột (tháng 10 năm 2021).
Bay chụp và lập bản đồ khu vực sụt trượt thuộc khu vực xã huyện Hướng Hóa, Quảng Trị; Điều tra thành lập bản đồ và cơ sở dữ liệu Đất ngập nước vùng Tứ giác Long Xuyên; Sở Công an TP HCM ứng dụng Bay chụp cho toàn TP HCM...
ThS Âu cho hay, bên cạnh việc tiết kiệm nhân lực khảo sát thực địa, hệ thống giúp đảm bảo an toàn lao động. "Các khu vực khảo sát khó khăn trước đây cán bộ đo đạc sẽ phải đến đo trực tiếp, giờ đây chỉ cần lập trình cho các thiết bị bay tự động vào khu vực đo đạc và gửi dữ liệu về", ông Âu nói.
