Сотрудники Аляскинского центра интеграции беспилотных авиационных систем (ACUASI) недавно завершили работу над картой высокого разрешения шоссе Инувик-Туктояктук, первой всепогодной дороги Канады в Арктику.

Команда взялась за этот проект в 2019 году, сделав более 60 000 перекрывающихся аэрофотоснимков новой дороги и большого участка прилегающего шоссе Демпстер с помощью дистанционно пилотируемого самолета SeaHunter в рамках одного из крупнейших невоенных проектов дистанционного зондирования в своем роде. Фотографии были объединены с помощью метода фотограмметрии в единую мозаику, которая была завершена в марте этого года.

Новое двухполосное всепогодное гравийное шоссе змеится на север на протяжении 86 миль, мимо края бореального леса и в бескрайнюю тундру за ним, пересекая многочисленные ручьи по пути, которые поддерживают популяции рыб, неотъемлемые от коренных общин в регионе. Эти рыбы подпадают под сферу компетенции рыболовства и океанов Канады, которая хотела найти способ безопасно и эффективно отслеживать потенциальные изменения в пресноводных средах обитания.

"При поддержке местного Объединенного комитета по управлению рыболовством и правительства Северо-Западных территорий Fisheries and Oceans Canada была рада использовать SeaHunter как возможность протестировать дистанционно пилотируемые системы на севере Канады, где доступ может быть ограничен", - сказала Кэролин Бакелаар, региональный координатор ГИС департамента, который помогал контролировать проект.

ACUASI является одним из нескольких объектов Геофизического института в Университете Аляски Фэрбенкс и является крупнейшим оператором БАС в Арктике. Ранее ACAUSI сотрудничала с Transport Canada, чтобы помочь в мониторинге находящихся под угрозой исчезновения китов на самых оживленных судоходных путях Канады в заливе Святого Лаврентия.

Но задача была не из легких. Чтобы нанести на карту шоссе, команда сначала должна была установить массив оборудования на 300-фунтовый самолет SeaHunter и разработать план полета, который позволил бы им нанести на карту все шоссе Инувик-Туктояктук и большую часть Демпстера.

Оказавшись на месте, команда работала с персоналом аэропорта в Инувике и Нав Канада, чтобы координировать свои исследования, не нарушая полет кого-либо еще в этом районе, что было сложнее, чем можно было ожидать, учитывая размеры города.

"Аэропорт имени Майка Зубко в Инувике-это логистический центр для всего региона, где регулярно отправляются и прибывают пригородные, грузовые и научные миссии", - сказал Эндрю Уэнтуорт, главный пилот и заместитель руководителя программы миссии.

"Морской охотник" был первым дальнемагистральным самолетом с дистанционным пилотированием, который вылетел из регионального аэропорта, выстроившись в очередь между грузовыми самолетами типа "левиафан" С-130 и пассажирскими самолетами 737, прежде чем взлететь и приземлиться во время съемок.

Координация усилий между авиационными чиновниками и операторами дистанционно пилотируемых воздушных судов была основным направлением деятельности сотрудников и исследователей ACUASI в течение последних нескольких лет. Эта огромная задача стала более выполнима благодаря подготовительной работе, подготовленной заранее прибывшей исследовательской группой из представителей транспортной Канады, ACUASI и канадской авиации, а также детальному плану материально-технического обеспечения, который готовился два года.

Оказавшись в полете, "Морской охотник" преодолел тысячи миль, фотографируя каждый квадратный дюйм дорог с перекрывающимися шагами. Эяль Сайет, специалист по дистанционному зондированию ACUASI, сшил эти фотографии вместе с помощью процесса, называемого фотограмметрией, чтобы создать детальную мозаику. Команда собрала так много снимков с высоким разрешением, что продолжительность каждого полета определялась не тем, сколько топлива осталось у самолета, а тем, сколько данных осталось для хранения снимков.

"Камера делала снимки примерно раз в секунду в течение почти всего полета, который иногда мог длиться до восьми часов", - сказал Сайет.

Во время длительных полетов команда связывалась с самолетом и оборудованием на борту через сеть полярных орбитальных спутников, позволяя им оценить, сколько фотографий было сделано и сколько памяти еще осталось.

Несмотря на загруженность, ненастную арктическую погоду и загруженную взлетно-посадочную полосу, экипаж завершил исследования всего за неделю полетов. Но сбор данных - это еще не все. В Фэрбенксе остался кропотливый процесс анализа около 60 000 фотографий.

- Эял имел сомнительную честь перебирать иногда терабайты изображений,- сказал Уэнтуорт.

В северной Канаде детальные картографические проекты спорадически выполняются пилотируемыми самолетами и наносятся на карту с помощью лидара или беспилотных летательных аппаратов малой дальности в конкретных интересных местах. Но беспилотные летательные аппараты, такие как SeaHunter, рассматриваются как более безопасное и экономичное средство получения изображений высокого разрешения и моделей высот на больших площадях.

"Типичные пилотируемые человеком фотосъемки проводятся с разрешением 20-30 см пикселей, в то время как спутниковые снимки самого высокого разрешения также поступают с разрешением 30 см пикселей", - сказал Юрьен ван дер Слуйс, координатор беспилотных авиационных систем Центра геоматики Северо-Западных территорий, который сотрудничал с проектом. "Таким образом, при разрешении 6 см изображение шоссе Инувик-Туктояктук может показать больше деталей, чем то, что доступно в противном случае."

И Уэнтуорт, и Сайет недавно были немедленно награждены премией Fisheries and Oceans Canada в знак признания тщательной и кропотливой работы по составлению карт автомобильных дорог.

Имея за плечами этот проект, команда с нетерпением ожидает дальнейшего сотрудничества с американскими и канадскими агентствами в будущем. Их контракт с Transport Canada на наблюдение за североатлантическими правыми китами был недавно продлен, а это означает, что экипаж и Морской охотник рассчитывают вернуться в Атлантику этим летом, чтобы возобновить свои усилия по предотвращению столкновений китов с грузовыми судами.

ИСТОЧНИК