Procedura RTH w dronach – rodzaje oraz sposób działania

Wstęp

Funkcja autopilota RTH (Return To Home) w dronie jest przez wielu pilotów BSP traktowana jako prosta procedura polegająca na naciśnięciu przycisku „powrót do bazy”. W rzeczywistości jednak jest to jeden z bardziej złożonych trybów automatyki lotu nowoczesnych dronów.

W tle działania RTH pracuje jednocześnie wiele systemów odpowiedzialnych za:

• nawigację,
• określanie położenia,
• stabilizację lotu,
• omijanie przeszkód,
• kontrolę trajektorii,
• ocenę poziomu energii,
• a czasem nawet dynamiczne planowanie trasy powrotu.

Dlatego pilot BSP powinien rozumieć nie tylko samą ideę „powrotu do domu”, ale również ograniczenia i sposób działania tej procedury.

Niniejszy artykuł zawiera przede wszystkim klasyfikację trybów RTH, oraz opis sposobu realizacji tych trybów przez drona. Wskazane są też zalecenia, kiedy można, czy kiedy należy używać poszczególnych wariantów ustawień RTH. Ponadto, w związku z pojawiającymi się w ostranim czasie zakólceniami sygnału GPS, poruszony jest także temat trybu Attitude (ATTI). Tryb ten w poprzedniej generacji dronów DJI typu Phantom był szybko dostępnym trybem dzięki przełącznikowi umieszczonemu na aparaturze sterującej. W obecnej generacji dronów, do jego użycia wymagane jest jego uprzenie odblokowanie (włączenie) w ustawieniach, bądź w ogóle nie jest dostępny jako opcja.

Czym jest RTH?

RTH (Return To Home) to procedura automatycznego powrotu drona do wcześniej zapisanego punktu odniesienia – „Home Point”.
Jej podstawowym celem jest zwiększenie bezpieczeństwa lotu, poprzez umożliwienie odzyskania kontroli nad dronem w sytuacjach awaryjnych. Procedura ta zmiejsza ryzyko kolizji i upadku drona, w tym ryzyko jego utraty w skutek utraty łączności radiowej z dronem, niekontrolowanego odlecenia, bądź wymuszonego lądowana awaryjnego w niedogodnym miejscu.
Procedura RTH może być uruchamiana ręcznie lub automatycznie. Jednak trzeba mieć świadomość, że jej niewałściwe użycie, czy nadużycie, bądź brak należytego rozpoznania przestrzeni lotu, w skrajnych przypadkach może przynieść odwrtony skutek.

Zasada działania RTH

RTH działa w oparciu o system pozycjonowania satelitarnego GNSS, dzięki któremu dron jest w stanie określić swoje aktualne położenie w przestrzeni w stosunku do ustawionego punktu bazowego „Home Point”.

Podczas aktualizacji Home Point, dron zapisuje pełną jego pozycję trójwymiarową. Obejmuje ona współrzędne geograficzne (szerokość i długość geograficzną) pochodzące z systemu GNSS, oraz wysokość. Wysokość jest określana przede wszystkim na podstawie wysokościomierza barometrycznego, który zapewnia pomiar bezwzględny (n.m.p.) wysokości punktu startu. GNSS dostarcza dodatkowo przybliżoną wysokość n.p.m. (AMSL).

Gdy RTH zostanie aktywowany, dron na bieżąco porównuje swoją aktualną pozycję GNSS z zapisanym Home Point, oblicza kierunek, odległość, wysokość, i wyznacza trajektorię powrotu z powrotem. Uwzględnia przy tym zadaną mu przez pilota w ustawieniach wysokość powrotu do punktu bazowego, na którą musi się wznieść zanim rozpocznie przemieszczanie w poziome, aby uniknąć kolizji z obiektami jakie mogą być pomiędzy dronem a punktem bazowym.

W trakcie wykonywania procedury RTH w DJI Mavic 3E zaangażowanych jest kilka kluczowych systemów pokładowych, które ściśle ze sobą współpracują:

• GNSS (GPS + Galileo + BeiDou) – odpowiada za określenie aktualnej pozycji geograficznej drona (szerokość i długość) oraz obliczenie kierunku i odległości do Home Point.
• Kompas – dostarcza informacji o kierunku (heading), w jakim dron jest skierowany, co jest niezbędne do prawidłowego lotu w stronę Home Point.
• IMU (jednostka bezwładnościowa – żyroskopy + akcelerometry) – monitoruje orientację drona w przestrzeni, kąty nachylenia, przyspieszenia i prędkości kątowe. Zapewnia stabilność lotu i szybką reakcję na zakłócenia.
• Wysokościomierz barometryczny – precyzyjnie mierzy wysokość względną, dzięki czemu dron utrzymuje zadaną wysokość RTH i bezpiecznie schodzi do pułapu lądowiska podczas lądowania.
• Systemy wizyjne + czujniki podczerwieni – odpowiadają za wykrywanie i omijanie przeszkód w trakcie powrotu oraz za precyzyjne pozycjonowanie i lądowanie w końcowej fazie (szczególnie gdy GNSS jest słaby).

Wszystkie te dane są w czasie rzeczywistym przetwarzane przez kontroler lotu, który podejmuje decyzje o trajektorii lotu.

Klasyfikacje trybów RTH

Podział ze względu na sposób aktywacji RTH

Wzależności od sygnału inicjującego, wyróżnia się jego trzy podstawowe rodzaje procedury RTH

1) Smart RTH

• To procedura uruchamiana świadomie przez pilota przez naciśnięcie przycisku RTH na aparaturze lub w oknie aplikacji sterującej. Dron wraca do bazy na komendę pilota.
• Procedurę można przerwać w dowolnym momencie jej trwania i ponownie przejąć kontrolę nad dronem.

2) Low Battery RTH

• Tryb uruchamiany automatycznie przez system drona po wykryciu niskiego poziomu akumulatora.
• Kontroler lotu ciągle analizuje odległość od punktu startu, aktualną wysokość, przewidywane zużycie energii. Po przekroczeniu określonych progów system najpierw informuje, a po chwili uruchamia procedurę powrotu.
• Procedurę można czasowo anulować, jednak przy krytycznie niskim poziomie energii dron rozpoczyna automatyczne lądowanie, którego już przerwać nie można.

3) FailSafe RTH

• To procedura awaryjna uruchamiana automatycznie po utracie sygnału sterowania pomiedzy aparaturą sterującą a dronem.
• Jej zadaniem jest powrócenie drona do miejsca w którym się znajdował zanim nastąpiła utrata łączności, oraz sprowadzenie go do samego punktu bazowego. Opcjonalnie – unieruchomienie drona w powietrzu, celem zabezpeiczenia przed jego niekontrolowanym przemieszczaniem się po utracie sygnału, ewntualnie jego wylądowanie.
• Procedury tej nie można przerwać do czasu przywrócenia łączności pomiędzy aparaturą a dronem.

Podział ze względu na autonomiczność

Biorąc pod uwagę opisane powyżej okoliczności aktywacji RTH, można podzielić tryby RTH w zależności od tego czy są wywoływane przez pilota, czy przez autopilota. W ten sposób, po jednej strone będzie tryb Smart RTH, który jest uruchamiany przez pilota, a po drugiej stronie są tryby Low Battery RTH i Fail Safe RTH uruchamiane automatycznie. Przy czym w tej drugiej grupie można też dokonać rozróżnień. Chodzi o to, że, tryb Low Battery RTH najpierw inforuje pilota, a dopiero po chwili się uruchamia. W tym czasie, ale i także po uruchomieniu, pilot ma możliwość anulowania procedury RTH. Dopiero przy wymuszonym lądowaniu drona z powodu krytycznie niskiego poziomu baterii, autopilot przejmuje w większym stopniu kontrolę nad dronem, pozostawiając pilotowi jedynie możliwość wykonywania pewnych korekt trajektorii lotu. Natomiast w procedurze FailSafe jest pełana autonomiczność – to znaczy autopilot nie „konsultuje” z pilotem aktywacji, tylko ją realizuje. Jest to oczywiste, z tego powodu, że po utracie łączności, pilot nie ma możliwości uruchamiania czegokolwiek w dronie. Można więc tryb Low Battery RTH uznać za „semi-autonomiczny”.

Podział taki będzie pokazywał stopień ryzyka towarzyszący uruchamianiu danej procedury. Jeżeli RTH jest uruchamiane ręcznie, to nie koniecznie jest to sytuacja awaryjna. Jeżeli automatycznie – oznacza że doszło do sytuacji krytycznej, o większym lub mniejszym stopniu ryzyka, ale zawsze niepożądanej. Niemniej każda aktywacja RTH podczas lotu, może być sygnałem dla pilota, że został popełniony jakiś błąd, który trzeba przeanalizować, wyciągność wnioski, i na przykład wprowadzić korekty w procedurach. Te korekty mogą dotyczyć takich czynności jak rekonesans, analiza przestrzeni operacyjnej, planowanie lotu, czy lista kontrolna przed lotem. Przykładowo; użycie Smart RTH spowodowane utratą orientacji w przestrzeni podczas lotu BVLOS może prowadzić do wniosków, że przed lotem trzeba lepiej zorientować się topograficznie i zidentyfikować więcej charakterystycznych punktów odniesienia (dozorów), którę  pomagają w orientacji przestrzennej. Utrata orientacji podczas lotu BVLOS może być też spowodowana zbyt ciemnym ekranem wyświetlacza aplikacji na urządzeniu mobilnym, podobnie jak nieusłyszenie informacji o niskim poziomie baterii, może być spowodowane wyciszonym dźwiękiem w smartfonie. Stąd wynikajaca rekomendacja; aby w ramcha listy kontrolnej, sprawdzać również i tego typu ustawienia w całym systemie BSP.

Podział ze względu na sposób realizacji powrotu (trajektorię lotu)

Kolejna klasyfikacja ma na celu zapoznanie z tym, jak system BSP będzie reagował w zależności od: okoliczności w jakich zostało uruchomine RTH, ustawień, a także modelu drona. Tutaj jest więcej zmiennych, więcej czynników decydujących o tym jaka będzie trajektoria, i tym samych bardziej rozbudowana struktura klasyfikacji.

Generalnie można wyróżnić dwie klasyczne metody RTH, czyli lot po lini prostej do bazy (po uprzednim wzniesieniu się na zalanowaną wysokość RTH) lub lot powrtony tą samą trasą jaką dron przyleciał do momentu uruchomienia RTH, oraz wersję zmodernizowaną, dostępną w nowszych medelach dronów – która w warunkach dobrego oświetlenia optymalizuje trasę powrtou. Wersja ta ma swoje dwa pod-tryby: jeden tzw „zaprogramowany” / „ustalony”, w tym sensie, że bardziej zachowawczy jeżeli chodzi optymalizację trasy, a drugi – tzw „optymalny” – czyli starający się w jak najwiekszym stopniu skrócić trajektorię RTH.

Ponadto, w ramach trybu Fail Safe RTH, można drona zaprogramować aby wykonywał inne czynności, niż tylko powrót do punktu startowego. Dostępne są bowiem w ustawieniach także opcje zawisu (unieruchomienia), lub wylądowania w miejscu utraty łączności radiowej. Ale to nie wszystko; należy też wspomnieć o dwóch wirtualnych pierścieniach wokół lądowiska, które wyzanczają podziały na 3 strefy. W zależności od tego w której z nich będzie znajdował się dron w chwili aktywacji RTH, różne będą trajektorie powrotu na lądowisko.

W związku z tym, w zależności od sposobu realizacji procedury powrtu do punktu startowego, (a w praktyce, także w zależności od modelu drona, gdyż tryb advanced pojawił się dopiero w nowszych, bardziej zaawansowanych technologicznie wersjach dronów) można wyszczególnić następujące rodzaje procedury RTH:

• Stright Line RTH – podstawowa wersja, w której dron wznosi się pionowo na zadaną wysokość, a następnie leci prostą linią nad miejsce przypisane do Home Point, by na końcu pionowo obniżyć pułap i wylądować.
• Original Route Route RTH – procedura przyporządkowana do Fail Safe RTH, złożona z dwóch trajektorii, polegająca na częściowym powrocie tą samą drogą, którą dron przebył, a dopiero w drugiej kolejności na wejściu w tryb Stright Line RTH.
• Advanced RTH – wersja zaawansowana (aktywowana w ramach Smart RTH i Fail Safe RTH). Dron analizuje otoczenie za pomocą czujników wizyjnych i skraca w miarę możliwości trasę powrotu.

W ramach Advanced RTH wyróżniamy dwa podtryby:

• Preset – czyli wstępnie zdefiniowany / ustalony RTH, w którym dron najpierw leci do otwartego obszaru, wznosi się na zadaną wysokość RTH (jeśli potrzeba), a następnie wraca najkorzystniejszą trasą.
• Optimal – dron całkowicie dynamicznie dobiera wysokość i trasę, ignorując zadaną wysokość RTH i wybierając najbezpieczniejsze oraz najbardziej efektywne energetycznie rozwiązanie.

W ramach samej procedury Fail Safe RTH wyróżnia się dodatkowo dwa alternatywne tryby reakcji drona na utratę sygnału sterowanie. Razem ze zwykłym trybem powrotu do bazy, daje to w sumie następujące opcje wyboru:

• Return to Home – powrót do punktu startowego;
• Hoover –  zawis w miejscu utraty łączności;
• Landing – wylądowanie w miejscu utraty łączności.

W zależności od aktualnej odległosći drona od Home Point w momencie aktywacji RTH, możemy wyróżnić  3 strefy determinujące trajektorię RTH:

1. Strefę w miejscu lądowiska – w której dron od razu przystępuje do lądowania;
2. Strefę w bliskim sąsiedztwie lądowiska – w której dron wraca na lądowisko bez osiągania pułapu RTH;
3. Strefę zewnętrzną – w której dron wykonuje pełną procedurę RTH.

Istnieją też dwie opcje ustawień samego punktu odniesienia Home Point, które również decydują o tym jak zachowa się drona na wypadek RTH:

1. Home Point przypisany do lądowiska – powoduje że współrzędne punktu startowego zostaną przypisane do miejscu w którym znajduje się dron w chwili aktualizaji Home Point;
2. Home Point przypisany do pilota – powoduje że współrzędne punktu startowego zostaną przypisane do miejsca w którym znajduje się aparatura sterująca w chwili aktualizacji Home Point.

Uwagi do klasyfikacji trybów RTH, ich działania i zastosowania.

Należy tu dodać kilka uwag i słów komentarza jeżeli chodzi o powiązania trybów trajektorii RTH z trybami podstawowej klasyfikacji RTH. Należy też w kilku przypadkach szczegółowiej opisać na czym dokładnie polegają reakcje drona. Jest to o tyle istotne, że opisy procedur RTH w instrukcji obsługi danego modelu drona, mogą być czasami niewystarczające.

Zależności pomiędzy trybami

• Procedura Stright Line RTH jest realizowana zarówno w przypadku Smart RTH oraz Low Battery RTH, a także Fail Safe RTH.
• Procedura Original Route RTH jest przyporządkowana do trybu Fail Safe RTH, i w rzeczywistości jest to tylko częściowo lot po tej samej ścieżce, to znaczy jedynie w początkowej fazie lotu powrotnego. Docelowo lot powrotny po przebytej drodze ma za zadanie wycofać drona do lokalizacji sprzed utraty sygnału radiowego, tak, żeby pilot mógł ponownie przejąć kontrolę nad dronem. Jeżeli mimo tego łączność nie zostanie przywrócona, albo po prostu pilot nie przejmie kontroli, to dron przejdzie w tryb Stright Line RTH, i nastąpi pełen powrót na lądowisko. W tym sensie tryb Original Route RTH jest w rzeczwistości trybem o kombinowanej trajektori lotu, złożonej z dwóch metod powrotu do bazy.
• Procedura Advanced RTH jest przyporządkowana do trybu Smart RTH, a jej użycie możliwe jest jedynie przy dobrym oświetleniu. W przypadku gdy oświetlenie jest niewystarczające, dron automatycznie zamieni Advanced RTH na klasyczny Stright Line RTH.
• Wybór pomiedzy opcją powrotu do bazy, a zawisem lub wylądowaniem dotyczy tylko procedury FailSafe RTH.

Zalety trybu Advanced RTH

Warto też ustalić, na czym konkretnie polega różnica pomiędzy pod-trybami Preset i Optimal w ramach trybu Advanced RTH? Otóż w trybie Prest dron wróci do bazy na ustwionej wysokości RTH, nawet jeżeli przestrzeń będzie wolna od przeszkód, natomiast w trybie Optimal, system czujników wykorzysta tę sprzyjającą okoliczność, i poprowadzi drona bardziej optymalną trajektorią. W tym sensie tryb Preset jest badziej konserwatywny, i mniej ryzykowny. Jeżeli istnieje więc ryzyko, że w przestrzeni lotu mogą znajdować się trudno dostrzegalne dla czujników drona przeszkody, typu rozwieszone kable, anteny, to lepeij w ustawieniach wybrać pod-tryb Preset. Jednak zarówno Preset jak i Optimal, są skonstruowane tak, aby w pierwszej kolejności wyprowadzić drona z ciasnej przestrzeni, w tym z przestrzeni gdzie przeszkody są zlokalizowane powyżej drona, a dopiero potem zacząć manewr wznoszenia. Jest to postęp w stosunku do klasycznego trybu Stright Line RTH, w ramach którego dron najpierw wzosi się na zaprogramowany pułap RTH. Wznoszenie na zaprogramowany pułap RTH stanowi ryzyko w przypadku, jeżeli utrata łączności nastąpi w momencie gdy dron będzie pod jakąś przeszkodą. W tym sensie tryb Advanced RTH pozwala operować dronem w bardziej ciasnych i zakrytych przestrzeniach niż tryb Stright Line RTH.

Zasadność użycia trybu Hoover bądź Landing

Tutaj też dochodzimy do odpowiedzi na pytanie do czego służą alternatywne tryby procedury RTH, które można wybrać w przypadku włączenia się procedury awaryjnej Fail Safe RTH. Mowa tu trybach zawisu (Hoover) oraz lądowania (Landing) drona w miejscu gdzie nastąpi zerwanie łączności radiowej z aparaturą sterującą. Są to własnie tryby dedykowane do operacji w ciasnych, zakrytych przestrzeniach, podczas inspekcji mostów, w pomieszczeniach, we wszelkich korytarzach, tunelach, w tym w lesie, gdy dron operuje poniżej wysokości koron drzew, itp. To właśnie do takiego środowiska lotu dedykowane są te dwa tryby. Tryb lądowania w miejscu utraty łączności wymaga dodatkowo, aby w obszarze przestrzeni lotu były warunki do wylądowania. Przykładem kiedy należy ustawić tryb zawisu, albo najlepiej od razu tryb lądowania są operacje BSP w pobliżu linii elektroenergetycznych oraz słupów i kratownic energetycznych. Konstrukcje tego typu mogą powodować zakłócenia sygnału radiowego oraz zakłócenia kompasu i systemów pozycjonowania BSP. W przypadku utraty łączności automatyczna aktywacja procedury RTH może okazać się niebezpieczna — dron rozpocznie gwałtowne wznoszenie do wysokości RTH, zahaczy o przewody energetyczne, co w skrajnych przypadkach może to skutkować, zwarciem instalacji elektroenergetycznej, a nawet pożarem.

Znaczenie odległości od lądowiska w procedurze RTH

Podczas planowania operacji BSP niezwykle istotne jest uwzględnienie geometrii przestrzeni RTH wokół lądowiska. Wielu pilotów koncentruje się wyłącznie na ustawieniu wysokości procedury Return To Home, pomijając fakt, że zachowanie drona zależy również od jego odległości od punktu bazowego w chwili aktywacji procedury.

Wokół lądowiska można wyróżnić dwa wirtualne „pierścienie” dzielące przestrzeń na trzy strefy reakcji systemu RTH. Ich promienie wynoszą zazwyczaj: 5 m i 50 m chociaż w niekótrych modelach dronów mogą być inne.

W najbliższej strefie wokół lądowiska dron od razu rozpoczyna procedurę lądowania. W kolejnej strefie BSP wraca do punktu startowego bez wykonywania wznoszenia do zaprogramowanej wysokości RTH — utrzymuje aktualny pułap lotu i kieruje się bezpośrednio do lądowiska. Jedynie w promieniu powyżej 50m realizowana jest pełna procedura  RTH obejmująca:

• wznoszenie do zadanej wysokości bezpieczeństwa,
• przelot nad punktem HOME,
• oraz lądowanie.

Dlatego planując miejsce na lądowisko należy zapewnić odpowiednio czysty od przeszkód obszar wokół lądowiska, szczególnie w promieniu odpowiadającym strefie bezpośredniego dolotu RTH dla danego modelu BSP. Oznacza to konieczność analizy nie tylko wysokości przeszkód, ale również geometrii trajektorii automatycznego powrotu. Przykładem jest sytuacja, w której dron wraca nisko nad wodą do pomostu na którym rozstawine jest lądowisko. W momencie kiedy dron zbliża się do pomostu uruchamia się Low Battery RTH. Dron kieruje się automatycznie w stronę lądowiska, zahacza o barierkę której nie wykryły czujniki i wpada do wody. Wszystko dlatego, że znajdował się w strefie bliskiej Home Point w chwili aktywacji RTH, i nie wykonał wznoszenia na bezpieczną wysokość, a czujniki nie wykryły przeszkody.

Przejmowanie kontroli nad dronem podczas procedury RTH

Ważnym aspektem bezpieczeństwa jest świadomość, w jakim stopniu pilot zachowuje możliwość ingerencji w lot podczas aktywnego RTH. Możliwe jest również pełne przejęcie kontroli nat dronem. Zakres możliwej ingerencji zależy jednak od rodzaju procedury RTH, aktualnego stanu lotu, a także od modelu drona.

Przykładowo: podczas procedury Low Battery Landing. Gdy poziom energii osiągnie wartość krytyczną, BSP automatycznie rozpocznie lądowanie niezależnie od woli pilota. Pilot nadal zachowuje jednak częściową możliwość sterowania — może wykonywać ograniczone manewry poziome w celu wyboru bezpieczniejszego miejsca przyziemienia, a także czasowo przeciwdziałać automatycznemu opadaniu poprzez operowanie drążkiem przepustnicy.

Oznacza to, że procedury RTH nie należy traktować jako całkowicie autonomicznego trybu bez pilota. Nawet podczas automatycznego powrotu pilot powinien stale monitorować zachowanie BSP i być przygotowany do przejęcia kontroli, jeżeli sytuacja będzie tego wymagała.

Warunkiem aby móc ingerować w lot drona podczas RTH lub zupełnie przejąć kontolę, jest oczywiście prawidłowy sygnał z aparatury sterującej. Stąd w przypadku procedury Fail Safe RTH, która jest inicjowana właśnie z powodu utraty tego sygnału, przejęcie kontroli nie jest możliwe dopóki dron nie odzyska sygnału. W pozostałych przypadkach ingerencja jest możliwa, ale możliwości manewru są ogranizczone.

• Podczas klasycznego RTH można kontrolować prędkość i wysokość lotu. Nie można jednak przesuwać drona na boki.
• Podczas Advanced RTH można kontrolować tylko prędkość lotu. Nie można sterować wysokością i przesuwać drona na boki.
• Podczas automatycznego lądowania spowodowanego niskim poziomem baterii, można poruszać dronem w poziomie, i kontrolować prędkość opadania, w tym – jeżeli wystarcza mocy – także czasowo wznosić się. Jednak dron będzie stale dążył do obniżania pułapu.
• Procedurę RTH można przerwać w dowolnym momencie jej trwania z wyjątkiem Fail Safe RTH.
• Prcedurę RTH można przerwać poprzez:
  • naciśnięcie odpowiedniego przycisku, na aparaturze lub oknie wyświetlacza;
  • całkowicie przesuwając drążek sterowniczy w przeciwnym kierunku do kierunku lotu drona w danym momencie, (jeżeli się wznosi – lewy drążek w dół, jeżeli leci do przodu – prawy drążek do tyłu).
• Procedurę automatycznego lądowania (nie wymuszonego niskim poziomem baterii) można przerwać analogicznia jak RTH, to jest za pomocą przycisku, bądź przesuwając lewy drążek całkowicie do przodu.
• Automatycznego lądowania spowodowanego niskim poziomem baterii nie można przerwać.

Sygnał GNSS a skuteczność procedury RTH

Należy pamiętać, że procedura Return To Home opiera się przede wszystkim na systemie pozycjonowania satelitarnego GNSS (GPS / Galileo / BeiDou / GLONASS). To właśnie dzięki niemu BSP zna swoje aktualne położenie, potrafi zapamiętać punkt HOME oraz wyznaczyć trajektorię automatycznego powrotu. Oznacza to jednak, że zakłócenie lub utrata sygnału GNSS może znacząco ograniczyć skuteczność procedury RTH, czy wręcz uniemożliwić jej poprawne wykonanie.

Uwagę należy zwrócić na sytuacje, w których podczas lotu dochodzi do czasowej utraty ciągłości sygnału GNSS. Po odzyskaniu sygnału dron może dokonać automatycznej aktualizacji punktu HOME, ale pilot może nie zauważyć tej zmiany, i w przypadku uruchomienia RTH, dron będzie wracał nie tam gdzie się spodziewamy.

Tryb ATTITUDE jako awaryjne zabezpieczenie na wypadek zakłóceń nawigacji satelitarnej

Problem ten nabiera szczególnego znaczenia w środowisku współczesnych zakłóceń elektromagnetycznych oraz zjawisk takich jak spoofing GNSS. Spoofing polega na podstawianiu fałszywego sygnału satelitarnego, wskutek czego BSP może błędnie określać własne położenie. Może to prowadzić do tzw. „porwania drona”, czyli sytuacji, w której BSP stara się dostosować swoją lokalizację w oparciu o nieprawidłowe dane nawigacyjne.

W starszych medelach DJI, takich jak seria Phantom, operator miał szybki i bezpośredni dostęp do trybu ATTI (Attitude Mode). Tryb ten wyłączał wspomaganie pozycjonowania satelitarnego i stabilizację pozycyjną opartą o GNSS. BSP utrzymywał jedynie stabilizację kąta nachylenia, natomiast samodzielnie nie zatrzymywał się w miejscu i był podatny na dryf powodowany przez wiatr oraz bezwładność.

Z uwagi na zwiększony poziom trudności pilotażu, DJI w nowszych modelach ukryło lub całkowicie wyeliminowało dostęp do trybu ATTI. W niektórych BSP jego użycie wymaga odblokowania w ustawieniach.

W sytuacji zakłóceń GNSS i spoofingu przełączenie BSP w tryb ATTI pozwoli „uwolnić” drona od błędnych danych satelitarnych i odzyskać manualną kontrolę nad lotem, dzięki czemu nadal będzie można sprowadzić go manualnie do bezpiecznego miejsca lądowania.

Z tego względu znajomość zasad działania trybu ATTI oraz umiejętność manualnego pilotowania BSP bez wspomagania GNSS powinno stać się elementem szkolenia przygotowującego pilota BSP do wykonywania operacji w środowisku zakłóceń elektromagnetycznych.

Podsumowanie

Mimo że procedura Return To Home stanowi niezwykle użyteczny system bezpieczeństwa BSP, nie należy traktować jej jako standardowego sposobu kończenia lotu czy prostego sposobu na sprowadzania drona do pilota. Każda procedura automatyczna obarczona jest określonym ryzykiem wynikającym między innymi z ograniczeń sensorów, zakłóceń GNSS, błędnej interpretacji otoczenia czy niewykrycia przeszkód terenowych.

Z tego względu procedurę RTH należy postrzegać przede wszystkim jako mechanizm awaryjny, przeznaczony do wykorzystania w sytuacjach wymagających wsparcia pilota, a nie jako podstawowy sposób prowadzenia operacji lotniczej. Profesjonalny pilot BSP powinien dążyć do zachowania możliwie pełnej kontroli nad przebiegiem lotu aż do momentu manualnego lądowania.

Pilot BSP powinien rozumieć nie tylko sposób sterowania dronem, ale również zasady działania systemów wspomagających lot, ograniczenia nawigacji satelitarnej, wpływ środowiska operacyjnego na bezpieczeństwo misji oraz procedury awaryjne stosowane w sytuacjach krytycznych.

To właśnie połączenie wiedzy technicznej, umiejętności pilotażowych oraz właściwego planowania operacji decyduje o skuteczności wykorzystania BSP w praktyce.

Więcej informacji na temat planowania operacji dronowych, pilotażu BSP, procedur bezpieczeństwa, taktycznej oceny terenu oraz wykorzystania dronów w działaniach rozpoznawczych znajdziesz w szkoleniach realizowanych przez Dron-Rekon.

Aktualna oferta szkoleniowa znajdzuje w zakładce „Szkolenia”