त्रि-आयामी आंतरिक अन्वेषण के लिए ड्रोन - सांस्कृतिक धरोहरों का संरक्षण और आंतरिक सर्वेक्षण

ड्रोन, पहियों वाले रोबोटों की तुलना में बड़े क्षेत्रों को तेज़ी से कवर करने की क्षमता के कारण, आंतरिक वातावरण में उत्कृष्ट प्रदर्शन करते हैं। हवाई गतिशीलता का लाभ उठाते हुए, ड्रोन इमारतों के भीतर विभिन्न ऊंचाइयों तक जा सकते हैं, जिससे विभिन्न संरचनाओं के सटीक मानचित्र तैयार होते हैं। यह क्षमता जटिल आंतरिक वातावरणों के कुशल अन्वेषण और मानचित्रण की अनुमति देती है। इसके अलावा, ड्रोन बहुमुखी प्रतिभा प्रदर्शित करते हैं, जो संकीर्ण स्थानों या चिमनी और सीढ़ियों जैसे चुनौतीपूर्ण इलाकों से होकर गुजरते हैं। ये विशेषताएं उन्हें उन कार्यों को पूरा करने के लिए मूल्यवान उपकरण बनाती हैं जो मनुष्यों के लिए कठिन या खतरनाक हैं। अंततः, ये उड़ने वाले रोबोट सुरक्षा और स्वायत्तता सुनिश्चित करते हुए कुशल अन्वेषण और मानचित्रण को सक्षम बनाकर उद्योगों को संभावित लाभ पहुंचा सकते हैं।

एक समर्पित टीम ने विभिन्न परिस्थितियों के अनुरूप कई समाधान विकसित किए हैं। अबू धाबी प्रौद्योगिकी नवाचार संस्थान (टीआईआई) के सहयोग से, उन्होंने विशेष रूप से इनडोर स्थानों की खोज और मानचित्रण के लिए तीन विशेष ड्रोन डिज़ाइन किए हैं। ये ड्रोन 3डी लिडार और 3डी कैमरों से लैस हैं, जो इनकी सटीक स्थिति (स्थान निर्धारण) निर्धारित करते हैं और दोनों तकनीकों से प्राप्त डेटा को मिलाकर परिवेश का मानचित्रण करते हैं। इनमें लगे कैमरे वास्तविक समय में वस्तुओं का वर्गीकरण भी कर सकते हैं, जिससे दीवारों, मेजों और अन्य वस्तुओं में अंतर किया जा सकता है। उन्नत तकनीकों के एकीकरण से उड़ान के दौरान कुशल डेटा संग्रह और मानचित्रण संभव हो पाता है।

ये विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए ड्रोन उच्च गतिशीलता से लैस हैं, जिससे वे सीमित स्थानों में भी आसानी से चल सकते हैं या विशिष्ट कार्य आवश्यकताओं के आधार पर अपनी संरचना को समायोजित कर सकते हैं। यह लचीलापन उन्हें मनुष्यों या अन्य रोबोटों से अलग करता है, जिन्हें समान परिस्थितियों में कठिनाइयों का सामना करना पड़ सकता है। वे विभिन्न वातावरणों में तेज़ी से गति कर सकते हैं और प्रासंगिक डेटा एकत्र कर सकते हैं, जो खोज और बचाव अभियानों में उपयोगी साबित होता है और आपातकालीन प्रतिक्रियाकर्ताओं को व्यक्तियों का पता लगाने और खतरनाक स्थितियों का आकलन करने में सहायता करता है।

ये समाधान ऐतिहासिक इमारतों और पुरातात्विक स्थलों से समृद्ध 3डी डेटा प्राप्त करने की अपार क्षमता रखते हैं, जो अक्सर आंतरिक स्थानों में स्थित होते हैं। आंतरिक स्थानों का पता लगाने के लिए नवीन दृष्टिकोणों और उन्नत तकनीकों का उपयोग करके, महत्वपूर्ण स्थलों का दस्तावेजीकरण पारंपरिक तरीकों की तुलना में अधिक प्रभावी ढंग से किया जा सकता है।

कुल मिलाकर, घर के अंदर ड्रोन का उपयोग अनुसंधान और व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए नए रास्ते खोलता है। ड्रोन बुनियादी ढांचे के निरीक्षण, खतरनाक क्षेत्रों की निगरानी और भवन रखरखाव एवं दस्तावेज़ीकरण के लिए डेटा एकत्र करने में सहायता कर सकते हैं। निर्माण, विरासत संरक्षण, इंजीनियरिंग, सुविधा प्रबंधन, सुरक्षा निगरानी और आपदा राहत जैसे उद्योग ड्रोन द्वारा प्रदान की जाने वाली सुरक्षा और स्वायत्तता से लाभ उठा सकते हैं।

स्वायत्त ड्रोन सुरंग सर्वेक्षण के लिए महत्वपूर्ण डेटा जुटा रहे हैं। ब्रिटिश कोलंबिया के उत्तर-पश्चिमी तट पर स्थित किटीमैट पर्वत श्रृंखला में, 475 मीटर लंबी और 8 मीटर चौड़ी एक सुरंग है जो पर्वत के भीतर स्थित एक जलविद्युत संयंत्र से पानी को ले जाती है। ग्राहक को निरंतर रखरखाव के लिए सुरंग के आंतरिक भाग का विस्तृत सर्वेक्षण आवश्यक था, लेकिन निरीक्षण के लिए सुरंग को बंद करना संभव नहीं था। एक विशेष टीम ने सुरंग के अंदर 3डी स्कैन प्राप्त करने के लिए स्वायत्त ड्रोन मिशन शुरू किया, जिससे संरचनात्मक मूल्यांकन के लिए आवश्यक उच्च-रिज़ॉल्यूशन डेटा प्राप्त हुआ।

टीम को परिचालन रोके बिना सुरंग के आंतरिक भाग का सर्वेक्षण करना था। प्रारंभिक चर्चाओं में रिमोट-ऑपरेटेड व्हीकल्स (आरओवी), स्वायत्त सतह पोत और सेंसर से लैस तैरते उपकरणों पर विचार किया गया। अंततः, उन्होंने हवाई सर्वेक्षण का विकल्प चुना।

टीम ने सुरक्षित निरीक्षण सुनिश्चित करने और जोखिमों को कम करने के लिए मिशन की सावधानीपूर्वक योजना बनाई, जिसमें निम्नलिखित कारकों को ध्यान में रखा गया:

घुमावदार सुरंग संरचना

पहाड़ में आधा किलोमीटर की यात्रा

दृश्यता बहुत कम या शून्य

जीपीएस-अस्वीकृत वातावरण (ऑपरेटर और उपकरण के बीच कोई सिग्नल संचरण नहीं)

बहिर्वाह गति और अशांति

प्रोजेक्ट मैनेजर ने उच्च-रिज़ॉल्यूशन लिडार, वीडियो और मोशन यूनिट से लैस ड्रोन के चयन पर प्रकाश डाला, जो एसएलएएम तकनीक का उपयोग करने वाले स्वायत्त नेविगेशन सिस्टम से सुसज्जित है। इस सेटअप ने ड्रोन को जीपीएस कनेक्टिविटी से वंचित वातावरण में दृश्य रेखा (बीवीएलओएस) और संचार सीमा से परे संचालित करने की अनुमति दी।

व्यापक जोखिम योजना में बचाव जाल, बाधाओं से बचने के लिए सावधानीपूर्वक नियोजित उड़ान पथ और उतरने के दौरान बिजली लाइनों से होने वाले हस्तक्षेप को रोकने के लिए GNSS को निष्क्रिय करना शामिल था। टीम ने सटीक नियंत्रण बिंदुओं और मालिकाना सॉफ्टवेयर का उपयोग करके पॉइंट क्लाउड, 3डी मॉडल और फ्लाई-थ्रू वीडियो तैयार किए, जिससे संरचनात्मक मूल्यांकन पूरी तरह से हो गया।

जीएनएसएस से वंचित वातावरणों में निरीक्षण

सीमित उपग्रह संकेतों वाले क्षेत्रों में निरीक्षण के लिए सिविल इंजीनियरिंग में ड्रोन तकनीक तेजी से लोकप्रिय हो रही है। ड्रोन सुरंगों, वेंटिलेशन शाफ्ट, पाइपलाइनों और पुलियों के निरीक्षण में सहायक होते हैं। नियमित निरीक्षण आवश्यक हैं, लेकिन पारंपरिक तरीकों से ये अक्सर महंगे और समय लेने वाले होते हैं। इसके अलावा, दृश्य निरीक्षणों में संभावित दोषों का पता नहीं चल पाता है। ऑप्टिकल और अत्यधिक संवेदनशील कैमरों से लैस ड्रोन प्रारंभिक आकलन के लिए आदर्श समाधान प्रदान करते हैं, जिससे निरीक्षकों और तकनीशियनों के लिए लागत, समय और जोखिम कम हो जाते हैं।

एक विकास टीम ने जीएनएसएस (GNSS) से वंचित वातावरणों में सटीक स्थान निर्धारण और नेविगेशन के लिए प्रणालियाँ विकसित कीं। यह अभिनव तकनीक जटिल सुरंग वातावरणों में असाधारण सटीकता और दक्षता के साथ उच्च गुणवत्ता वाली छवियाँ प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन की गई है।

चेक गणराज्य की सबसे लंबी सड़क सुरंग के अस्थायी रूप से बंद होने के दौरान वास्तविक परिस्थितियों में इस प्रणाली का परीक्षण किया गया। इसने कम रोशनी और धूल जैसी चुनौतीपूर्ण परिस्थितियों में भी विस्तृत चित्र प्राप्त करने की क्षमता को सफलतापूर्वक प्रदर्शित किया।

अत्याधुनिक तकनीक से लैस ये ड्रोन उत्सर्जन को बाहर निकालने के लिए इस्तेमाल होने वाली संकरी सहायक सुरंगों का भी निरीक्षण कर सकते हैं। विषैला वातावरण रखरखाव कर्मचारियों के लिए जोखिम पैदा करता है। स्वायत्त ड्रोन सुरंग संचालन के दौरान निरीक्षण को गति देते हैं, हानिकारक धुएं के मानव संपर्क को कम करते हैं और रखरखाव प्रक्रियाओं में क्रांतिकारी बदलाव लाते हैं।

स्वायत्त ड्रोन को पुलों के निरीक्षण के दौरान जीएनएसएस-सक्षम और जीएनएसएस-अक्षम वातावरणों के बीच सुचारू रूप से आवागमन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

जिन क्षेत्रों में जीएनएसएस सिग्नल पूरी तरह से, सीमित रूप से या बिल्कुल भी नहीं मिलते, वहां बुनियादी ढांचे के निरीक्षण के लिए सिविल इंजीनियरिंग में ड्रोन तकनीक का महत्व लगातार बढ़ता जा रहा है। ड्रोन पुलों, वायडक्ट्स और अन्य संरचनाओं के निरीक्षण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जहां मैन्युअल हस्तक्षेप से जोखिम उत्पन्न हो सकता है।

नियमित निरीक्षण आवश्यक हैं, लेकिन पारंपरिक तरीके अप्रभावी, महंगे और समय लेने वाले होते हैं। एकीकृत ड्रोन तकनीक वास्तविक समय में डेटा संग्रह और विश्लेषण को सुगम बनाती है, जिससे इंजीनियर त्वरित और सटीक निर्णय ले पाते हैं। उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाली छवियां और वीडियो विस्तृत मूल्यांकन में सहायक होते हैं, जिनकी समीक्षा करके यह सुनिश्चित किया जा सकता है कि कोई भी खामी छूट न जाए। ड्रोन सुरक्षा और दक्षता बढ़ाते हैं, और जटिल वातावरण में भी आसानी से काम कर सकते हैं, जहां पारंपरिक उपकरण विफल हो सकते हैं।