Misja lotnicza PW w Antarktyce

Wystarczy im siedem metrów aby wzbić się w powietrze, a ich główną misją jest zbadanie liczebności populacji pingwinów w Antarktyce oraz wykonanie ortofotomapy terenów badawczych. Mowa o bezzałogowych samolotach skonstruowanych przez zespół z Instytutu Techniki Lotniczej i Mechaniki Stosowanej (Wydział Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa PW).

W największej misji fotogrametrycznej UAV przeprowadzonej na taką skalę w rejonie Stacji Antarktycznej im. H. Arctowskiego na Wyspie Króla Jerzego na Szetlandach Południowych uczestniczą: zespół prof. Mirosława Rodzewicza z Politechniki Warszawskiej, Instytut Biochemii i Biofizyki (Polska Akademia Nauk) oraz Północny Instytut Badawczy NORUT z Norwegii. Projekt MONICA (akronim projektu "A novel approach to monitoring the impact of climate change on Antarctic escosystems") finansowany jest w ramach Programu Polsko-Norweskiej Współpracy Badawczej, pod egidą NCBR.

Monitorowanie fauny antarktycznej, a zwłaszcza pingwinów daje szereg istotnych informacji na temat kondycji ekosystemów morskich i może skutecznie wspierać racjonalną gospodarkę morskich zasobów żywnościowych, wyznaczając tzw. kwoty połowowe. W tym regionie najczęściej odławia się kryl. Badania mają dać odpowiedź na pytanie, ile można go wyłowić bez spowodowania zakłócenia równowagi ekologicznej.

Do realizacji tego zadania służą dwa samoloty bezzałogowe PW-ZOOM przystosowane do misji fotogrametrycznych. Zostały one skonstruowane przez zespół prof. Rodzewicza z Wydziału MEiL PW. Są one wyposażone w aparaty fotograficzne dużej rozdzielczości z systemami stabilizacji obrazu. Zespół napędowy stanowią dwusuwowe silniki spalinowe z iskrowym zapłonem w układzie bokser i z elektronicznym modułem zapłonowym. – Jest to dla nas bardzo praktyczna jednostka napędowa ze względu na łatwy rozruch. Silnik w tym układzie mało trzęsie, co jest ważne ze względu na określoną tolerancję drgań przez autopilota oraz jakość zdjęć. Niemniej dodatkowo zastosowaliśmy jeszcze wibroizolację – tłumaczy prof. Mirosław Rodzewicz. Ponadto samoloty wyposażono w system zdalnego sterowania z wykorzystaniem aparatury radiowej, system fotografowania, obejmujący aparat oraz specjalną klapkę ochronną zasłaniającą obiektyw podczas startu i lądowania oraz systemy telemetrii. Ponadto PW-ZOOM wyposażono w awaryjny spadochronowy system bezpieczeństwa.

Przy startach i lądowaniach wykorzystuje się opcję sterowania manualnego przez pilota-operatora. – Podczas lotu samolot zostanie poprowadzony autopilotem i wykona trasę w postaci „żmijki” składającej się z równoległych linii prostych i nawrotów. Co dwie sekundy będzie robił zdjęcie. W ten sposób uzyskamy swoistą „sklejankę” fotografii, gdzie wszystkie zniekształcenia kątowe będą niwelowane tak, jakby to był rzut prostopadły. W efekcie powstanie dokładna mapa fotograficzna tamtych terenów – mówił przed pierwszą ekspedycją prof. Rodzewicz.

W styczniu 2015 roku skończyła się pierwsza część wyprawy. Metoda liczenia pingwinów „z powietrza” okazała się zdecydowanie szybsza i równie dokładna, jak ta tradycyjna, w której badacze przeciągali liny pomiędzy gniazdami pingwinów (traktowane jako linie referencyjne) i ze wzniesienia terenowego wykonywali zdjęcia. Monitoring obszaru ASPA-128, który do tej pory wiązał się z 8 wyjściami w teren, zajmował biologom niemal 14 dni. Ekipa prof. Rodzewicza na wykonanie tego samego zadania potrzebowała ledwie 5 lotów fotogrametrycznych samolotu PW-ZOOM trwających łącznie 5,5 godziny. W monitorowanym obszarze zliczono ponad 17 tysięcy gniazd. W październiku 2015 roku rozpoczęła się druga część politechnicznej misji w Antarktyce.