Лесные и ландшафтные пожары являются одними из опаснейших природных бедствий, которые могут привести к большому материальному и экологическому ущербу. Только по данным Минприроды ущерб от лесных пожаров в России в 2024 году составил более 7 миллиардов рублей. Для недопущения распространения лесных и ландшафтных пожаров на населенные пункты и минимизации их деструктивного воздействия, постоянно ведется работа по охране и мониторингу лесов.

Мониторинг за состоянием лесов осуществляется как специализированным наземными системами контроля (визуальными, телевизионными и т.п.), так и авиационными (авиационным патрулирование, применение беспилотных летательных аппаратов (БПЛА)) и космическими (системы спутникового мониторинга) средствами наблюдения. Стоит отметить важность ведения контроля лесов с помощью космических спутников, они имеют большой охват территории, что очень важно для малонаселённых районов. Недостатком применения спутниковых систем мониторинга является недостаточная точность и не всегда высокая оперативность.

В случае проведения мониторинга с помощью БПЛА возникают сложности с обеспечением их достаточного количества, т.к. площадь обзора отдельного аппарата довольно ограничена. Отличительной чертой от спутниковых данных, является снимки местности с более высоким разрешением. Ниже представлены аэроснимок с борта БПЛА и космический снимок со спутника.

Сравнительные возможности систем дистанционного зондирования Земли из космоса и БПЛА представлены ниже.

Предлагаемая   интеллектуальная аэрокосмическая система борьбы с лесными и ландшафтными пожарами основана на идее совместного применения данных спутникового мониторинга и данных с БПЛА, используя преимущества каждого из этих видов мониторинга. На первом этапе с помощью спутникового мониторинга определятся область для детального контроля. На втором этапе в данную область направляются БПЛА, для более подробной оценки местности, что позволит с большой точностью определить проблемные участки, уменьшить частоту ошибок и ложных срабатываний системы мониторинга, а также для тушения пожаров. В случае применения только БПЛА, для выявления проблемных областей может потребоваться большое количество времени и технических средств, что существенно снизит эффективность от их использования.

В Финансовом университете при Правительстве РФ под научным руководством профессора кафедры «Безопасность жизнедеятельности» Шахраманьяна М.А. с участием ученых НИИ « АЭРОКОСМОС» и Института прикладной математики им. М.В.Келдыша были проведены расчеты, показывающие что совместное использование данных космического мониторинга и данных БПЛА позволяет на несколько порядков сократить время обнаружения очагов лесных ли ландшафтных пожаров, что позволяет при принятии оперативных мер по их тушению значительно уменьшить экономический ущерб и экологический ущерб, наносимый окружающей природной среде.

Ниже представлена схема применения интеллектуальной аэрокосмической системы борьбы с пожарами:

По данным космического мониторинга выявляются очаги лесных и ландшафтных пожаров. Искусственный интеллект в автоматическом режиме закладывает в полетные задания роя БПЛА маршруты их полета. На борту БПЛА находятся огнетушащие средства, с помощью которых   осуществляется прицельное тушение очагов пожаров в начальной стадии. В том случае, если по каким-то причинам полноценное тушение пожара не произошло, искусственный интеллект в режиме реального времени осуществляет корректировку полетных заданий БПЛА с целью окончательного тушения пожара.           

Михаил Шахраманьян, Профессор кафедры «Безопасность жизнедеятельности» Финансового университета при Правительстве Российской Федерации