
Запорожець Владислав Миколайович, учень 11 класу комунального закладу «Центральноукраїнський науковий ліцей-інтернат Кіровоградської обласної ради»
Наукові керівники: Ковальов Юрій Григорович, доцент кафедри фізико-математичних дисциплін Льотної академії Національного авіаційного університету, кандидат технічних наук;
Денисов Денис Олександрович, вчитель фізики комунального закладу «Центральноукраїнський науковий ліцей-інтернат Кіровоградської обласної ради»;
Саленко Олег Олександрович, методист Кіровоградської Малої академії наук учнівської молоді
Проєктування та розробка вузлів авіаційних робототехнічних систем на основі БПЛА мультироторного типу для систем екологічного моніторингу якості повітря
«Де б ви не жили, забруднення повітря скорочує ваші дні» [6]. Такий меседж в Twitter ООН ілюструється наведеними даними: «… щорічно забруднення повітря забирає 7 мільйонів життів – більше, ніж війни, куріння та туберкульоз». Особливо, за даними ВООЗ, гострою ситуація є в Україні, «…яка посідає перше місце у світі за смертністю від забруднення повітря на 100 тисяч населення. Фактично дві третини населення країни проживає на територіях, де стан атмосферного повітря не відповідає гігієнічним нормативам» [1]. Світ переходить у епоху «Індустрії 4.0» і безпілотні технології та дрони, які є насправді літаючими роботами, стали невід’ємною її складовою. Тому проектування та розробка вузлів авіаційних робототехнічних систем на основі БПЛА мультироторного типу для систем екологічного моніторингу якості повітря є безумовно актуальним дослідженням і потребує розв’язання ряду задач.
Робота є результатом комплексного дворічного дослідження. Серед основних його практичних та теоретичних результатів ми виділяємо наступні: досліджено можливість впровадження авіаційних робототехнічних систем у існуючу систему екологічного моніторингу стану повітря та запропоновано шляхи її реалізації. Виокремлено та проаналізовано ряд особливостей такої модернізації з урахуванням тенденцій «Індустрії 4.0»; показана можливість створення універсальних вимірювальних блоків для комплексної оцінки якості повітря, які можна інтегрувати в авіаційні робототехнічні системи на основі БПЛА мультироторного типу, що здатні, в тому числі, до повністю автономних режимів польоту; створено та апробовано прототип газоаналізуючого пристрою «EcoDron_2» на базі Arduino nano, що дозволяє вимірювати вміст в повітрі ряд забруднюючих речовин, зокрема, оксид вуглецю (CO), пил PM 2,5 тощо та може бути встановлена чи інтегрована в авіаційні робототехнічні системи на основі БПЛА мультироторного типу; за допомогою програми ecalc, online ресурсу для обчислення льотно-технічних характеристик (ЛТХ) БПЛА різних типів, виконано розрахунок та обрано компоновки основних вузлів робототехнічних систем на основі БПЛА мультироторного типу, та було перевірено відповідність отриманих таким чином ЛТХ сформованим в роботі вимогам, що дозволяють використання їх в системі екологічного моніторингу якості складу повітря; запропоновано та апробовано технологію створення цифрових карт з відображенням інформації про стан забруднення повітря, що збирається розробленим прототипом газоаналізуючого пристрою «EcoDron_2».
Ключові слова: сталий розвиток, екологічний моніторинг стану повітря, четверта індустріальна революція, авіаційні робототехнічні системи, БПЛА мультироторного типу, газоаналізатор, Arduino сумісна платформа, оn-line карта.