Młodzi wynalazcy, sinice i drony

Wizyjny monitoring zakwitów sinicowych za pomocą drona – to projekt, który pod okiem wykładowcy z Politechniki Gdańskiej dr. inż. Stanisława Raczyńskiego, realizować będą uczniowie III Liceum Ogólnokształcącego w Gdyni. Młodszym kolegom mentorować będą studenci PG zrzeszeni w kole naukowym SKALP.

Celem naukowym projektu jest przystosowanie bezzałogowego pojazdu latającego, czyli drona do monitorowania akwenów wodnych metodą prostej analizy obrazu. A wszystko po to, by jak najszybciej wykrywać zakwity sinic oraz określić ich położenie i wielkość. To ważne, ponieważ sinice w okresie kwitnienia (lipiec, sierpień) wytwarzają trujące cyjanotoksyny. Wówczas w nadmorskich kurortach obowiązuje zakaz kąpieli.

– Obecnie monitoring zakwitów sinic przeprowadza się przede wszystkim przez analizę laboratoryjną próbek wody zebranych przy brzegu lub ze statków. Bardziej kompleksowe badania wykonuje się na podstawie zdjęć satelitarnych i lotniczych – te jednak są bardzo kosztowne i niedokładne gdy panują niesprzyjające warunki atmosferyczne. Drony wydają się zatem bardzo dobrym rozwiązaniem, gdyż koszt ich zakupu nie jest wygórowany – podkreśla dr inż. Stanisław Raczyński, opiekun projektu, adiunkt w Katedrze Systemów Automatyki na Wydziale Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki.

W pracach związanych z robotyką nad licealistami czuwać będą studenci PG. Zadania, które uczniowie będą wykonywać pod okiem studentów-mentorów są relatywnie proste, ale różnorodne i interdyscyplinarne.

Projekt podzielono na cztery etapy. Na początku młodzież będzie próbowała zintegrować dron z prostym komputerem pokładowym, kamerą oraz wysokościomierzem. Warto podkreślić, iż uczniowie biorący udział w projekcie uczestniczyli w Akademii ETI, gdzie uczyli się podstaw robotyki, elektroniki i programowania.

Drugi etap projektu obejmować będzie próbne sesje zdjęciowe i opracowanie metod analizy obrazu. Młodzież uczestniczyć będzie także w szkoleniach dotyczących cyjanobakterii.  Warsztaty przygotuje Instytut Morski w Gdańsku.

Trzecia faza projektu to konkretne eksperymenty środowiskowe. Podczas całodniowych wyjazdów „młodzi wynalazcy” skupią się na wykonaniu szeregu zdjęć na różnych wysokościach i w różnych warunkach oświetleniowych. Ponadto pobiorą próbki wody, które zostaną przekazane do Instytutu Morskiego, gdzie zostaną poddane ilościowej i jakościowej analizie. Wyniki tych analiz posłużą  do kalibracji i weryfikacji opracowanych metod analizy obrazu.

Ostatni etap projektu będzie służył opracowaniu zebranych wyników, przygotowaniu dokumentacji technicznej i publikacji naukowych.

Dodatkowym celem projektu jest ocena możliwości automatycznego wizyjnego wykrywania innych sytuacji związanych ze środowiskiem morskim, takim jak wycieki ropy czy monitoring populacji fok w Zatoce Gdańskiej.

Projekt, który realizowany jest w ramach ministerialnego programu „Uniwersytet Młodych Wynalazców”, już się rozpoczął. Zakończy się październiku 2015 roku.