Способ и воздушная система для инвентаризации леса (варианты)

Способ и воздушная система для инвентаризации леса (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

1. Область техники

Настоящее изобретение в целом относится к воздушным исследованиям, а в частности - к воздушным исследованиям лесов. Еще точнее, настоящее изобретение относится к способу и устройству для выполнения инвентаризации леса посредством воздушного исследования.

2. Уровень техники

Лесопользование является подразделом лесоводства и включает различные аспекты. Эти аспекты могут включать экологический, экономический, административный, правовой и социальный аспекты осуществления лесопользования. Лесопользование может включать различные технологии, такие как лесозаготовка, посадка деревьев, повторная посадка деревьев, прорубка дорог и проходов через леса, предотвращение лесных пожаров, поддержание здоровья леса и другие подходящие мероприятия.

При осуществлении этих и других операций в связи с лесопользованием может потребоваться сбор информации о лесе. Например, сбор информации о лесе обеспечивает возможность анализа состояния леса, а также возможность определения задач, которые могут быть выполнены. Эти задачи могут включать, например, по меньшей один элемент группы, включающей повторную посадку деревьев, заготовку деревьев, прорежение леса для улучшения роста, применение удобрений, выработку оповещений о пожароопасных условиях, запуск мероприятий по уменьшению риска пожаров, удаление мертвых деревьев, уменьшение подлеска на лесной подстилке, осуществление мероприятий по улучшению пиломатериалов и другие подходящие операции.

При получении информации о лесе могут быть выполнены воздушные исследования как часть задачи инвентаризации леса для определения информации о лесе. Задача инвентаризации леса может быть направлена на определение информации о лесе для оценки или анализа. Эта информация может быть использована для определения типов деревьев, высоты деревьев, возраста деревьев, здоровья деревьев, границ леса и другой подходящей информации о деревьях леса. Например, при выполнении задачи инвентаризации леса может быть определено количество деревьев на акр.

Кроме того, задача инвентаризации леса также может быть использована для определения другой информации о растительности, живой природе леса или о том и о другом. Задача инвентаризации леса также может показывать наличие мертвых или гниющих деревьев. В этом случае информация о мертвых или гниющих деревьях может указывать на проблему вредителей. Кроме того, задача инвентаризации леса может быть направлена на определение границ леса.

Воздушные исследования могут быть выполнены с использованием по меньшей мере одного элемента группы, включающей пилотируемые воздушные транспортные средства и беспилотные воздушные транспортные средства. Например, беспилотное воздушное транспортное средство может летать над лесом с выработкой информации о лесе при выполнении задачи инвентаризации леса. Беспилотное воздушное транспортное средство может содержать лидарную систему и съемочную систему. Лидарная система может быть использована для направления к лесу света в виде лазерного луча.

В настоящее время воздушное транспортное средство летает по маршруту, направляемое пилотом, который проводит это воздушное транспортное средство над различными местами в лесу. Эти места выбирают таким образом, что воздушное транспортное средство может вырабатывать информацию обо всем лесе или о его части. Воздушное транспортное средство сканирует место лазерным лучом с использованием лидарной системы, которая измеряет расстояние до точек в лесу путем измерения времени, которое требуется свету для возврата в лидарную систему. На основании этих измерений лидарная система вырабатывает информацию о местах в лесу.

Отклики на лазерный луч, зарегистрированные лидарной системой, используют для выработки облака точек, относящегося к лесу. Это облако точек может быть использовано для выработки такой информации, как высота полога, оценки объема крон, плотность деревьев и другая важная информация.

При, выполнении воздушных исследований этого типа стоимость является одним из факторов, который может влиять на то, когда и как часто выполнять воздушные исследования. Стоимость направления одного воздушного транспортного средства или более для выработки облака точек, относящегося к различным местам в лесу, часто значительна. Чтобы сделать выполнение воздушного исследования более экономичным, каждый раз при выполнении воздушного исследования исследуют большие области. Например, при выполнении воздушного исследования для уменьшения стоимости выполнения воздушного исследования за акр исследуют 50000 акров или более.

Кроме того, воздушные исследования обычно выполняют на одной безопасной высоте над ландшафтом, облетая препятствия и облака, которые могут иметься. При наличии препятствий беспилотному воздушному транспортному средству может потребоваться лететь выше над лесом. При увеличении высоты беспилотного воздушного транспортного средства над исследуемой областью плотность облака точек, вырабатываемого при воздушном исследовании, может быть уменьшена. В результате при выполнении воздушного исследования уровень разрешения облака точек, полученного на основании информации, которая может быть собрана в отношении леса, может быть ниже необходимого.

Кроме того, на этих больших высотах облачный покров может препятствовать прохождению лазерного луча, используемого для выполнения инвентаризации с воздуха. Например, облако может привести к отражению, преломлению лазерного луча или его отклонению другим образом от исследуемого леса. При отражении или преломлении лазерного луча отклики, регистрируемые лидарной системой, могут быть неточными, так как они могут быть получены от облаков, а не от леса. В результате информация облака точек, относящегося к лесу, может иметь пробелы, там, где место покрыто облаками при выполнении воздушных исследований.

Кроме того, из-за стоимости выполнения задачи инвентаризации леса, часто экономичным является только исследование леса через нерегулярные интервалы времени. Таким образом, между исследованиями леса проходят длительные периоды времени. Например, лес могут исследовать только через длительные периоды времени, например через четыре года, в силу ограничений, связанных с персоналом, ограничений, связанных с оборудованием, и стоимости воздушного исследования. Место, опущенное при одном исследовании из-за облачного покрова, может повторно не исследоваться следующие четыре года. В результате может иметься восьмилетний промежуток между сбором информации, относящейся к конкретному месту в лесу.

В настоящее время одним из способов, которым могут быть уменьшены промежутки в получении информации, вырабатываемой при воздушном исследовании, является тщательное планирование воздушного исследования. Например, обычно воздушное исследование выполняют только, когда облачный покров над лесом отсутствует или не превышает конкретный процент. В результате выбор времени, когда облачный покров отсутствует или достаточно мал для получения необходимого количества информации, может уменьшить проблемы пробелов в вырабатываемой информации из-за наличия облачного покрова. Если погодные условия приводят к такому изменению облачного покрова, что облака покрывают большую часть леса, чем необходимо, воздушное исследование может быть перенесено на другое время, когда облака облачного покрова, заслоняющего лес, являются достаточно тонкими для выработки информации с необходимым уровнем качества.

Хотя перенос воздушного исследования на время, когда облачный покров достаточно мал, может обеспечить сбор необходимого количества информации о лесе, этот перенос воздушного исследования может быть более дорогим, чем необходимо. Нередко перенос воздушного исследования может увеличить стоимость его выполнения.

Кроме того, операторы летательных аппаратов, выполняющих исследования с использованием лидарных систем, могут иметь „различный спрос в зависимости от сезона. Например, больший спрос может иметься в летние месяцы, когда облачные покров встречается реже, чем в зимние месяцы. Эти пики и спады спроса на воздушные исследования с использованием летательных аппаратов с лидарными системами могут увеличить средние цены на такие услуги в регионах, где облачный покров встречается чаще.

Кроме того, стоимость выполнения воздушных исследований с использованием летательных аппаратов с лидарными системами может различаться в различных географических регионах. Например, стоимость выполнения воздушного исследования леса в Сиэтле может быть большей, чем стоимость выполнения аналогичного исследования леса в Техасе. Количество облачного покрова в Сиэтле может вести к большим сезонным пикам и спадам спроса на выполнение воздушных исследований с использованием летательных аппаратов с лидарными системами.

Еще одно решение включает использование беспилотных воздушных транспортных средств, летающих под облаками облачного покрова. Полет на этих более низких уровнях может привести к тому, что беспилотное воздушное транспортное средство сталкивается с большим количеством погодных условий, которые могут быть рискованными для него, и к уменьшению поля зрения датчика. Кроме того, беспилотное воздушное транспортное средство при полете на более низких уровнях под облачным покровом может столкнуться с увеличенным количеством препятствий, например с линиями электропередачи, обнаженными горными породами, вышками сотовой связи и препятствиями других типов.

Более того, в населенных областях низко летающие беспилотные воздушные транспортные средства могут поднять вопросы неприкосновенности частной жизни людей, живущих в исследуемой области. Полет беспилотного воздушного транспортного средства на более низких уровнях также может привести к уменьшению площади поверхности сканирования по сравнению с полетом этого беспилотного воздушного транспортного средства на большей высоте. Например, уменьшение высоты на 10 процентов увеличивает на 10 процентов, время, необходимое для проведения воздушного исследования.

Хотя разрешение облака точек может быть увеличено с уменьшением высоты, эффективность с точки зрения времени уменьшается. Иными словами, полет на меньших высотах может привести к увеличению времени, необходимого для выработки облака точек. Это дополнительное время может увеличить стоимость воздушного исследования, причем это увеличение затрат не является оправданным, если это дополнительное разрешение облака точек не требуется.

В некоторых случаях при выполнении воздушных исследований на меньших высотах для выполнения воздушного исследования может быть использовано множество беспилотных воздушных транспортных средств. Дополнительные беспилотные воздушные транспортные средства могут быть использованы для охвата всего леса и чтобы обеспечить выполнение воздушного исследования за ограниченное время. Если оно занимает большее время, это может привести к появлению облачного покрова, который может уменьшить охват при воздушном исследовании.

Кроме того, полет на меньших высотах может привести к увеличению риска обледенения и турбулентности. При этих условиях время, когда могут быть выполнены воздушные исследования, может стать более ограниченным. Например, даже при отсутствии облаков эти условия на меньших высотах также могут препятствовать выполнению воздушного исследования. Таким образом, воздушные исследования, выполняемые на меньших высотах, могут оказаться более дорогими, чем требуется, по сравнению с воздушными исследованиями, выполняемыми на больших высотах над облаками.

Следовательно, необходим способ и устройство, учитывающие по меньшей мере некоторые из упомянутых выше проблем, а также другие возможные проблемы.

Раскрытие изобретения

В одном из иллюстративных вариантов реализации устройство содержит беспилотное воздушное транспортное средство, датчиковую систему, содержащую датчик электромагнитной энергии, и управляющее устройство для управления исследованием. Датчиковая система, содержащая датчик электромагнитной энергии, связана с беспилотным - воздушным транспортным средством и выполнена с возможностью выработки информации о лесе. Управляющее устройство для управления исследованием выполнено с возможностью определения некоторого количества мест над лесом, в которых уменьшено влияние облачного покрова на уровень (238) информации, относящийся к информации о лесе, вырабатываемой датчиковой системой, содержащей датчик электромагнитной энергии.

Еще в одном иллюстративном варианте реализации система для выполнения воздушного исследования содержит флот беспилотных воздушных транспортных средств и управляющее устройство для управления исследованием, выполненное с возможностью управления выработкой информации о некотором количестве мест в области земли на основании облачного покрова над некоторым количеством мест.

Еще в одном иллюстративном варианте реализации предложен способ выработки информации о лесе. В соответствии с указанным способом, определяют некоторое количество мест в лесу, над которыми датчиковая система, содержащая датчик электромагнитной энергии, беспилотного воздушного транспортного средства вырабатывает информацию о лесе путем выработки облака точек с разрешением, удовлетворяющим пороговому разрешению облака точек. Далее, вырабатывают маршрут беспилотного воздушного транспортного средства для его движения к указанному некоторому количеству мест и заработки информации о лесе в указанном некотором количестве мест.

Указанные признаки и функции могут быть реализованы независимо в различных вариантах реализации настоящего изобретения или могут быть объединены в других вариантах реализации, которые подробно описаны в нижеследующем описании с учетом чертежей.

Краткое описание чертежей

Новые признаки, которые рассматриваются как отличительные признаки иллюстративных вариантов реализации, представлены в приложенной формуле. Однако иллюстративные варианты реализации, а также предпочтительные способы использования, другие задачи и признаки, направленные на их решение, будут ясны из нижеследующего подробного описания иллюстративного варианта реализации настоящего изобретения, рассматриваемого совместно с сопроводительными чертежами, из которых:

фиг.1 иллюстрирует среду для выполнения воздушного исследования в соответствии с одним из иллюстративных вариантов реализации;

фиг.2 иллюстрирует функциональную схему среды для выполнения воздушного исследования в соответствии с одним из иллюстративных вариантов реализации;

фиг.3 иллюстрирует функциональную схему беспилотного воздушного транспортного средства в соответствии с одним из иллюстративных вариантов реализации;

фиг.4 иллюстрирует систему для выполнения воздушного исследования в соответствии с одним из иллюстративных вариантов реализации;

фиг.5 иллюстрирует маршрут для выполнения воздушного исследования в соответствии с одним из иллюстративных вариантов реализации;

фиг.6 иллюстрирует маршрут беспилотного воздушного транспортного средства через лес в соответствии с одним из иллюстративных вариантов реализации;

фиг.7 иллюстрирует маршрут беспилотного воздушного транспортного средства через лес при наличии облаков в соответствии с одним из иллюстративных вариантов реализации;

фиг.8 иллюстрирует еще один маршрут беспилотного воздушного транспортного средства через лес при наличии облаков в соответствии с одним из иллюстративных вариантов реализации;

фиг.9 иллюстрирует блок-схему сообщений системы для выполнения воздушного исследования, выполняющей исследование над областью земли в соответствии с одним из иллюстративных вариантов реализации;

фиг.10 иллюстрирует блок-схему процесса выработки информации о лесе в соответствии с одним из иллюстративных вариантов реализации;

фиг.11 иллюстрирует блок-схему процесса выработки маршрута беспилотного воздушного транспортного средства в соответствии с одним из иллюстративных вариантов реализации; и

фиг.12 иллюстрирует функциональную схему обрабатывающей системы для обработки данных в соответствии с одним из иллюстративных вариантов реализации.

Подробное описание изобретения

Иллюстративные варианты реализации учитывают по меньшей мере одно обстоятельство. Например, иллюстративные варианты реализации учитывают, что для получения необходимого уровня качества информации при выполнении воздушного исследования с использованием лидарной системы необходимо избегать облачного покрова. Кроме того, иллюстративные варианты реализации учитывают, что в случае используемых в настоящее время способов выполнения воздушных исследований облачный покров может привести к пробелам в информации о лесе в силу длительных периодов времени между исследованиями. Более того, полет под облачным покровом является неэффективным использованием датчика, требующим значительно большего полетного времени и увеличивающим стоимость выполнения воздушного исследования.

Иллюстративные варианты реализации также учитывают, что, хотя облачный покров может иметься над лесом в конкретный момент времени, он может не покрывать в это время весь лес. В результате может иметься одно место или более, в котором облака над лесом отсутствуют. Иными словами, просветы в облаках над этими местами могут обеспечивать необходимый сбор информации о лесе с использованием лидарной системы беспилотного воздушного транспортного средства. Иллюстративные варианты реализации учитывают, что воздушное исследование может быть выполнено над местами, в которых облака облачного покрова отсутствуют.

Далее, иллюстративные варианты реализации учитывают, что места, в которых облачный покров отсутствует, часто смещаются при движении облаков. Иллюстративные варианты реализации также учитывают, что воздушное исследование может быть выполнено способом, учитывающим смещение мест, в которых облачный покров отсутствует или является достаточно тонким для обеспечения необходимого количества информации.

Таким образом, иллюстративные варианты реализации предлагают способ и устройство для выполнения воздушного исследования леса. В одном из иллюстративных вариантов реализации устройство включает беспилотное воздушное транспортное средство, датчиковую систему, содержащую датчик электромагнитной энергии и связанную с беспилотным воздушным транспортным средством, и управляющее устройство для управления исследованием.

Датчиковая система, содержащая датчик электромагнитной энергии, выполнена с возможностью выработки информации о лесе. Управляющее устройство для управления исследованием выполнено с возможностью определения некоторого количества мест над лесом, в которых имеются условия, необходимые для выработки датчиковой системой, содержащей датчик электромагнитной энергии, информации о лесе с требуемым уровнем качества. Используемый здесь термин «некоторое количество» применительно к объектам означает один объект или более. Например, некоторое количество мест означает одно место или более.

На фиг.1 проиллюстрирована среда для выполнения воздушного исследования в соответствии с одним из иллюстративных вариантов реализации. В этом показанном примере среда 100 для выполнения воздушного исследования включает беспилотные воздушные транспортные средства 102, летающие над лесом 104. Как показано, беспилотные воздушные транспортные средства 102 включают беспилотное воздушное транспортное средство 106 и беспилотное воздушное транспортное средство 108.

В этом конкретном примере беспилотные воздушные транспортные средства 102 выполнены с возможностью выполнения воздушного исследования леса 104. Беспилотное воздушное транспортное средство 106 содержит лидарную систему 110, а беспилотное воздушное транспортное средство 108 содержит лидарную систему 112.

Как показано, лидарная система 110 выполнена с возможностью сканирования леса 104 лазерным лучом 114. Лидарная система 110 регистрирует отклики на сканирование лазерным лучом 114. Это сканирование может быть осуществлено путем качания или движения - лазерного луча 114 по лесу 104. Это сканирование может иметь схему, аналогичную схеме растрового сканирования, выполняемого при выработке изображений на дисплейном устройстве в некоторых иллюстративных примерах. Разумеется, это сканирование может быть осуществлено при качании лазерного луча по любой схеме, приспособленной для выработки информации о лесе 104 при регистрации откликов на лазерный луч 114.

Эти отклики могут быть использованы для формирования облака точек, относящегося к частям леса 104, просканированных лазерным лучом 114. Облако точек предоставляет относящиеся к лесу 104 вершины или точки, связанные с данными. Эти вершины могут быть использованы для определения объектов в лесу 104, например деревьев, листьев, ветвей и других подходящих объектов.

Аналогично лидарная система 112 беспилотного воздушного транспортного средства 108 также выполнена с возможностью выработки информации о лесе 104 с использованием лазерного луча 116, который также можно качать по лесу 104 при полете над ним беспилотного воздушного транспортного средства 108. Отклики на лазерный луч 116 также могут быть зарегистрированы и использованы для выработки облака точек. Облака точек, относящиеся к различным частям леса 104, просканированным лазерным лучом 114 и лазерным лучом 116, могут быть объединены с получением облака точек, относящегося к лесу 104.

В этом иллюстративном примере над лесом 104 имеются облака 118. Как показано, беспилотные воздушные транспортные средства 102 летят над облаками 118. В результате облака 118 образуют облачный покров, который может препятствовать выработке беспилотными воздушными транспортными средствами 102 информации обо всем лесе 104.

Могут быть определены места 120, в которых облака 118 отсутствуют. В некоторых иллюстративных примерах места 120 могут быть местами, в которых облака 118 могут иметься, но быть достаточно тонкими или иметь такой состав, чтобы тем не менее была обеспечена возможность выработки беспилотными воздушными транспортными средствами 102 необходимого количества информации.

В этом иллюстративном примере места 120 включают место 122 и место 124. С определением мест 120 беспилотными воздушными транспортными средствами 102 можно управлять с обеспечением их полета над местами 120 для выработки информации о лесе 104. Например, беспилотным воздушным транспортным средством 106 можно управлять с обеспечением его полета над местом 122, а беспилотным воздушным транспортным средством 108 управляют с обеспечением его полета над местом 124 при выполнении воздушного исследования леса 104.

Далее, при смещении мест 120 при движении облаков 118, маршруты беспилотных воздушных транспортных средств 102 также могут быть изменены с их перенаправлением к новым местам, в которых облака 118 обеспечивают необходимый уровень качества вырабатываемой информации о лесе 104.

В результате беспилотные воздушные транспортные средства 102 могут следовать по маршруту динамически при выполнении воздушного исследования леса 104. В этих иллюстративных примерах маршруты беспилотных воздушных транспортных средств 102 могут быть изменены, когда места 120, в которых облака 118 отсутствуют, обеспечивают выработку информации о лесе 104 необходимого качества.

В частности, изменение маршрутов беспилотных воздушных транспортных средств 102 может быть осуществлено таким образом, что просканирован весь лес 104 с выработкой информации, относящейся к облаку точек, относящегося к лесу 104. В другом случае, если весь лес 104 не может быть просканирован из-за облаков 118, иллюстративный вариант реализации обеспечивает увеличение части леса 104, которая может быть просканирована, по сравнению с используемыми в настоящее время способами. Иными словами, при использовании иллюстративного варианта реализации с использованием динамического задания маршрута беспилотных воздушных транспортных средств 102 может быть просканирована большая часть леса, чем позволяют используемые в настоящее время системы для выполнения воздушного исследования при данных условиях облачности.

В этих иллюстративных примерах информация об облаках 118 может быть выработана на основании некоторого количества различных источников. Например, информация об облаках 118 может представлять собой изображения, вырабатываемыми такими источниками, как спутник 126, наземный формирователь 128 изображения кругового обзора, летательный аппарат 130, беспилотное воздушное транспортное средство 106, беспилотное воздушное транспортное средство 108 и другие подходящие источники.

Спутник 126 может вырабатывать изображения облаков 118 над лесом 104. Наземный формирователь 128 изображения кругового обзора может вырабатывать изображение облаков 118 с земли 134. Аналогично летательный аппарат 130 может лететь над облаками 118 и вырабатывать изображения облаков 118 над лесом 104. Эта информация, вырабатываемая по меньшей мере одним элементом группы, включающей спутник 126, наземный формирователь 128 изображения кругового обзора и летательный аппарат 130, может быть направлена по меньшей мере на один элемент группы, включающей беспилотные воздушные транспортные средства 102 и управляющее устройство для управления исследованием 131 управляющей станции 132.

В этих иллюстративных примерах беспилотные воздушные транспортные средства 102, управляющее устройство для управления исследованием 131 или и те, и другое могут использовать информацию, вырабатываемую по меньшей мере одним элементом группы, включающей спутник 126, наземный формирователь 128 изображения кругового обзора и летательный аппарат 130, для определения того, где расположены облака 118. Таким образом могут быть определены места 120, в которых облака 118 отсутствуют. В этих иллюстративных примерах могут быть выработаны маршруты полета беспилотных воздушных транспортных средств 102 над местами 120. В этих иллюстративных примерах это задание маршрута может быть выполнено по меньшей мере одним элементом группы, включающей беспилотные воздушные транспортные средства 102 и управляющее устройство для управления исследованием 131.

В этих примерах определение мест 120, задание маршрута беспилотных воздушных транспортных средств 102 или и то, и другое могут быть выполнены в месте, отличном от того, где расположены беспилотные воздушные транспортные средства 102. Например, эти операции - могут быть выполнены управляющим устройством для управления исследованием 131 управляющей станции 131, которое затем может направлять информацию о маршруте на беспилотные воздушные транспортные средства 102.

Это задание маршрута беспилотных воздушных транспортных средств 102 над лесом 104 может быть выполнено таким образом, что обеспечена выработка большего количества информации о лесе 104 по сравнению с выполнением воздушного исследования на постоянном маршруте при наличии облаков 118.

На фиг.2 проиллюстрирована функциональная схема среды для выполнения воздушного исследования в соответствии с одним из иллюстративных вариантов реализации. Среда 100 для выполнения воздушного исследования, представленная на фиг.1, является одним из примеров реализации среды 200 для выполнения воздушного исследования, представленной на фиг.2.

В этом иллюстративном примере среда 200 является примером среды, в которой может быть выработана информация 202, относящаяся к лесу 204. В частности, воздушное исследование 206 может быть выполнено в отношении области 246 леса 204. Область 246 может быть частью леса 204 или всем лесом 204 в зависимости от конкретной реализации.

В этих иллюстративных примерах информация 202 может включать облако 234 точек, содержащее вершины в трехмерной системе координат. Эти вершины обычно описывают с использованием координат х, y и z. Эти вершины предназначены для представления внешней поверхности объекта, например дерева. Эти вершины также могут называться точками.

Как показано, информация 202 может быть выработана путем воздушного исследования 206, выполняемого с использованием системы 208 для выполнения воздушного исследования. В этом примере система 208 включает флот 210 беспилотных воздушных транспортных средств и управляющее устройство 212 для управления исследованием.

В этих иллюстративных примерах управляющее устройство 212 для управления исследованием может быть реализовано с использованием аппаратных средств, программных средств или их комбинации. В этих иллюстративных примерах аппаратные средства могут быть системой, содержащей электронную схему, интегральной схемой, специализированной интегральной схемой (ASIC), программируемым логическим устройством или аппаратными средствами другого подходящего типа, выполненными с возможностью выполнения некоторого количества операций. В случае программируемого. логического устройства оно выполнено с возможностью выполнения указанного некоторого количества операций. Это устройство может быть переналажено позднее или может быть выполнено с постоянной возможностью выполнения указанного некоторого количества операций.

Примеры программируемых логических устройств включают, например, программируемую логическую матрицу, программируемую матричную логическую схему, программируемую пользователем логическую матрицу, программируемую пользователем вентильную матрицу и другие подходящие аппаратные средства. Кроме того, процессы могут быть реализованы на органических компонентах, интегрированных с неорганическими компонентами, и/или быть осуществлены полностью на органических компонентах, исключая человека. Например, процессы могут быть реализованы в виде электронных схем на органических полупроводниках.

Как показано, управляющее устройство 212 для управления исследованием может быть реализовано в компьютерной системе 222, которая содержит один компьютер или более. При наличии в ней более одного компьютера эти компьютеры могут быть связаны друг с другом посредством среды для обеспечения связи, например сети.

В этих иллюстративных примерах управляющее устройство для управления исследованием в компьютерной системе 222 может быть расположено в одном месте, например в управляющей станции 224. Управляющая станция 224 может быть расположена в здании на земле, на летательном аппарате, корабле, космической станции, спутнике, наземном транспортном средстве или в другом подходящем месте.

В других иллюстративных примерах управляющее устройство 212 для управления исследованием может быть распределено в различных местах. Например, оно может быть распределено в одном или более из некоторого количества беспилотных воздушных транспортных средств 214 флота 210 беспилотных воздушных транспортных средств. В других иллюстративных примерах управляющее устройство 212 для управления исследованием может быть расположено в некотором количестве беспилотных воздушных транспортных средств 214 и управляющей станции 224 в зависимости от конкретной реализации. Кроме того, в других иллюстративных примерах управляющее устройство 212 для управления исследованием может быть расположено в удаленном месте.

В этих иллюстративных примерах управляющее устройство 212 для управления исследованием может обладать уровнем интеллекта 211. Уровень интеллекта 211 может варьироваться в зависимости от реализации управляющего устройства 212 для управления исследованием. В некоторых случаях управляющее устройство 212 для управления исследованием может быть компьютерной программой, принимающей входную информацию от оператора и выдающее выходную информацию оператору.

В других иллюстративных примерах уровень интеллекта 211 может быть выше, так что входная информация от оператора может быть не нужна. Например, требуемый уровень интеллекта 211 управляющего устройства 212 для управления исследованием может обеспечивать система искусственного интеллекта и процессоры других подходящих типов. В частности, система искусственного интеллекта может включать экспертную систему, нейронную сеть, простую эвристику, линейную, нелинейную программу или программу целочисленных вычислений, нечеткую логику, байесовские сети или системы других подходящих типов, обеспечивающих требуемый уровень интеллекта 211 управляющего устройства 212 для управления исследованием.

В этом иллюстративном примере флот 210 беспилотных воздушных транспортных средств включает некоторое количество беспилотных воздушных транспортных средств 214. Как показано, некоторое количество беспилотных воздушных транспортных средств 214 может быть группой автономных беспилотных воздушных транспортных средств 216 или может включать эту группу. Группа автономных беспилотных воздушных транспортных средств 216 может быть выполнена с возможностью работы в качестве роя 218 или группы роев 220 в этих иллюстративных примерах.

Одно или более из некоторого количества беспилотных воздушных транспортных средств 214 выполнено с возможностью выполнения воздушного исследования 206 с выработкой информации 202 о лесе 204. В этих иллюстративных примерах некоторое количество беспилотных воздушных транспортных средств 214 может лететь маршрутами 250 над лесом 204 для выработки информации 202. Маршруты 250 могут быть выработаны управляющим устройством 212 для выполнения исследования в этих иллюстративных примерах.

Как показано, маршруты 250 вырабатывают и направляют на некоторое количество беспилотных воздушных транспортных средств 214 с управляющего устройства 212 для управления исследованием. В этом случае система 208 выполнена с использованием методов централизованного управления. В других вариантах реализации управляющее устройство 212 для управления исследованием может быть реализовано на программных и аппаратных средствах, распределенных между одним или более из некоторого количества беспилотных воздушных транспортных средств 214 или между другими платформами и координироваться путем связи между беспилотными воздушными транспортными средствами из некоторого количества беспилотных воздушных транспортных средств 214. В этой реализации система 208 может вырабатывать маршруты 250 с использованием методов децентрализованного управления.

Например, беспилотное воздушное транспортное средство 230 может лететь по маршруту 232 из числа маршрутов 250 над лесом 204 для выработки информации 202. При выполнении воздушного исследования в отношении леса 204 над лесом 204 может иметься облачный покров 226 из некоторого количества облаков 228.

Некоторое количество облаков 228 облачного покрова 226 может уменьшать уровень 238 информации некоторых частей информации 202, там где имеется некоторое количество облаков 228. В частности, над некоторым количеством мест 236 в лесу 204 могут иметься просветы 248 в некотором количестве облаков 228.

Например, если в некотором количестве беспилотных воздушных транспортных средств 214 использованы лидарные системы, информация 202, извлекаемая из откликов на лазерные лучи, направляемые к области 246 леса 204, может включать информацию о некотором количестве облаков 228, а не о лесе 204. Если качество информации 202 о лесе 204 достаточно низкое, информация 202 может не иметь необходимого уровня 238 информации. Эта информация может представлять собой информацию 202 необходимого уровня качества. Уровень 238 информации, относящийся к качеству информации 202, может быть измерен различными способами. Например, информация 202 может иметь уровень 238 информации, если в облаке 234 точек имеется необходимое количество точек на единицу площади земли.

В других иллюстративным примерах уровень 238 информации может быть измерен через интенсивность откликов, регистрируемых датчиковой системой 242. Кроме того, уровень 238 информации может быть определен через отношение сигнал/шум, контрастность и другие подходящие параметры.

В других иллюстративных примерах уровень 238 информации может быть измерен через необходимый промежуток между точками облака 234 точек. В этом случае могут потребоваться более точные данные, и, таким образом, может быть необходимо меньшее расстояние между точками облака 23