طائرة مسيّرة (درون) ذكية لرسم خرائط ثاني أكسيد الكربون

المشكلة

لا تتوفر في معظم المصانع ومكبات النفايات وسيلة سريعة لتحديد المناطق التي يرتفع فيها تركيز ثاني أكسيد الكربون أكثر من غيرها. فالقياس الأرضي وحده لا يقدّم صورة شاملة، ويتطلب أن يتنقل شخص في كل موقع ويقيس يدويًا، وهو أمر يستغرق وقتًا وقد يُغفل مناطق خطرة قبل أن تتفاقم.

كيف يعمل

1. الإقلاع والمسحتحلّق الطائرة المسيّرة تلقائيًا فوق المنطقة المحددة وفق مسار مرسوم مسبقًا.
2. القياس اللحظييأخذ حساس الغاز المثبّت أسفل الطائرة قراءة لتركيز CO₂ كل ثانية على امتداد المسار.
3. ربط الموقعتربط وحدة GPS كل قراءة بإحداثياتها الدقيقة لحظة أخذها.
4. التحليل الذكييحلل نموذج ذكاء اصطناعي يعمل على المعالج المدمج القراءات ويكتشف بؤر التركيز المرتفع أولًا بأول.
5. رسم الخريطةتُرسَل البيانات لاسلكيًا إلى محطة أرضية ترسم خريطة حرارية ملوّنة لتوزيع الغاز.
6. القرار التكيفيإذا تجاوز تركيز منطقة ما الحد المسموح به، يوجّه النظام الطائرة إلى معاودة التحليق فوقها بكثافة أكبر ويحددها أولوية.

مميزات المشروع

• فكرة بحثية قوية ومناسبة للمشاريع البيئية المتقدمة.
• دمج فعلي بين الطيران الذاتي والذكاء الاصطناعي ومعالجة البيانات.
• عرض حي مؤثر، يتضمن خريطة حرارية لحظية أمام اللجنة.
• قابل للتوسع لقياس غازات أخرى غير CO₂.

التحديات المتوقعة

فيما يلي أبرز العقبات المتوقعة في أثناء التنفيذ، نعرضها بوضوح لتكون على بيّنة منها قبل البدء.

• قد يؤثر وزن الحساس والمعالج في الطيران، مما يتطلب موازنة دقيقة للحمولة.
• يتطلب تدريب نموذج الذكاء الاصطناعي بيانات كافية لتمييز الأنماط بصورة صحيحة.
• يؤثر اضطراب الهواء الناتج عن الرياح في القراءة، مما يتطلب ترشيحًا برمجيًا وتثبيتًا ميكانيكيًا للحساس.
• استقرار الاتصال اللاسلكي بين الطائرة والمحطة الأرضية على المسافات الأبعد.

نقدّم لك حلًا لكل منها ضمن الاستشارة.

أسئلة اللجنة المتوقعة

يُستحسن إعداد إجاباتك عنها مسبقًا، إذ تتكرر هذه الأسئلة لدى لجان المناقشة في المشاريع المماثلة.

1. كيف يُقاس تركيز ثاني أكسيد الكربون من الجو في ظل تحريك المراوح للهواء؟
2. كيف تُربط كل قراءة بموقعها لرسم الخريطة؟
3. ما دور الذكاء الاصطناعي في القرار التكيفي لمسار الطائرة؟
4. ما دقة الحساس؟ وكيف أُجريت معايرته؟

تدرّب على المناقشة سؤالًا سؤالًا