多功能深度学习驱动的无人机用于森林火灾预防和应急响应.
Tejas Rathod1, Vinay Patil1, R Harikrishnan1
1Symbiosis Institute of Technology, Pune Campus, Symbiosis International Deemed University, Pune, India.
本研究介绍了一种用于森林救援的定制无人机 (UAV),采用实时视频,GPS和深度学习来预测火灾. 这种先进的无人机提高了在偏远地区的应急响应效率和安全.
科学领域:
- 机器人和自动化 机器人和自动化
- 人工智能的人工智能
- 环境监测 环境监测
背景情况:
- 森林环境对传统的搜救行动构成重大挑战.
- 早期检测和快速反应对于管理森林火灾和定位处于危险中的个人至关重要.
- 现有的技术往往缺乏实时数据收集,通信和干预的综合能力.
研究的目的:
- 设计和开发一个定制的无人机 (UAV),用于加强森林部门的救援和安全行动.
- 整合先进的传感器和人工智能,实现实时环境监测和紧急情况预测.
- 创建一个用户友好的系统,以在具有挑战性的地形中提供高效和有效的应急响应.
主要方法:
- 建造一个耐用的F450四旋翼机框架,配备高性能无刷电机和KK2.1飞行控制板,以确保稳定性.
- 集成的树派摄像头用于实时视频流和Neo-6M GPS模块用于准确的定位.
- 实现通讯的GSM模块,电机控制的急救箱和用于环境数据收集的DHT 11传感器.
- 应用深度学习模型,包括人工神经网络 (ANN) 和生成对抗网络 (GAN),用于使用收集的数据预测森林火灾.
- 将所有组件与Raspberry Pi4和图形用户界面 (GUI) 接口,以简化控制和数据管理.
主要成果:
- 无人机实现了90分钟的运行时间,证明了持续的作战能力.
- 实时视频流和GPS定位 (2.5米准确度) 有助于有效识别和定位个人.
- DHT 11传感器提供了准确的温度 (+/- 2°C) 和湿度 (+/- 5%) 数据.
- 深度学习模型,特别是GAN,在实时森林火灾预测中实现了90.7%的准确性.
- 综合系统提供了一个流的用户体验,以快速有效地应对紧急情况.
结论:
- 定制的无人机系统为改善森林环境中的安全和救援行动提供了强大的综合解决方案.
- 先进的硬件和人工智能驱动的预测的结合大大提高了紧急响应的速度和有效性.
- 这项技术有可能通过提供实时局势意识和快速干预能力来彻底改变森林管理和紧急服务.
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