TEDSA INSANSIZ HAVA ARACI TAKIMI
Dünyanın birçok bölgesinde ormanların geleceğine yönelik en büyük tehdit orman yangınlarıdır. TED Sakarya Koleji Anadolu Lisesi öğrencileri olarak bu projeyi orman yangınlarının büyümesini ve verdikleri hasarı önlemek için Amerikan Havacılık ve Uzay Dairesinden (NASA) aldığımız verilerden yararlanarak geliştirdik. Bu amaçla kullanılan uydular yetersiz kaldığı için hafif insansız hava araçlarını (İHA) gözlem uydularına benzer bir amaçla kullanmayı hedefliyoruz.
Amerikan Bilim İnsanları Vakfı’nın (FAS) yaptığı güvenilir araştırmalara göre 2020 yılında 4 milyon hektara yakın (yaklaşık Konya ili büyüklüğünde) araziye hasar veren 60,000 orman yangını meydana gelmiştir.
NASA Kaynak Yönetimi için Yangın Haberleşme Sistemi Nden (FİRMS) alınan bu harita 2021 yılının yaz aylarında Doğu Akdeniz bölgesinde meydana gelen orman yangınlarını göstermektedir. Türkiye, İtalya ve Yunanistan gibi ülkelerin 2021 yazında ciddi doğal afetlerle mücadele ettiği görülmektedir.
Amerikan Ulusal Ajanslar Arası Yangın Merkezine göre ABD deki orman yangınlarına müdahale masrafları 1985-1999 arası yıllık ortalama 425 milyon Amerikan dolarından 2000-2019 arasında yıllık ortalama 1,6 milyar Amerikan dolarına yükselmiştir. Kaliforniya eyaletinde ortalama yıllık müdahale masrafları son on yılda nerede iki katına çıkarak 400 milyon Amerikan dolarına ulaşmıştır. Bu sorunun nedeni yanan arazinin yüzölçümü, ve daha önemlisi kullanılan su kaynaklarıdır.
Ancak sorunun en kötü tarafı, ABD ve Hollanda’dan araştırmacılara göre 1997-2016 yılları arasında orman yangınları yaklaşık 160 milyar ton karbondioksit salınımına neden olmuştur. Artan sera gazı miktarları daha fazla orman yangınına neden olur, ve bir çözüm üretilmediği takdirde bu kısır döngü devam edecektir.
Orman yangınları iklimi etkileyen ve daha fazla orman yangınına neden olan iklim olaylarını katalize eden karbon salınımları yapar. Yangınların yaptıkları salınımlar, yakılan maddenin cinsine ve yanma sürecinin ne kadar tam gerçekleştiğine bağlıdır. Salınan karbonun en büyük kısmı karbondioksit ve karbonmonoksit formundadır. Bu gazların miktarları, yangının alevli veya kor halinde yanmasına bağlıdır. Kuru yakıtlar daha kolay yanar ve alevlenir.
Orman yangınlarından kaynaklanan karbon dioksit salınımlarını daha iyi anlayabilmek için Küresel Yangın Emisyonları Veritabanının verilerine bakılabilir. 2020 yılının Eylül ayındaki verilere göre 2020 yılında ABD’nin Kaliforniya eyaletinde meydana gelen orman yangınları 91 milyon ton karbondioksit salınımına neden olurken bu miktar eyalette yıllık enerji üretiminden kaynaklanan karbondioksit salınımından yaklaşık %50 daha fazladır.
Neden yapay uydular Orman Yangını gözlemi için yetersiz?
Ülkemizde gözlem yapma ve veri toplama için kullanılan Göktürk 2 uydusu 27,000 km/s hızında dünyanın etrafında dönmektedir. Göktürk 2 uydusunun yüksek hızı sebebiyle aynı yerden 2,5 günde bir gözlem yapılabilmektedir. ( 5 derecelik çözünürlükte yaklamak için 11 gün sürmektedir). Aynı zamanda Göktürk 2 uydusundaki Elektro-Optik kamerası canlı yayın yapabilecek kapasiteye sahip değildir.
Bu sebepten dolayı projemizi 4 temel ekipmandan ortaya çıkarttık : Gözlem İHA ‘s Taşınabilir RTK yapay zeka destekli görev kontrol istasyonu Müdahale İHA’ları Basınçla sıkıştırılmış karbon-dioksit kapsülleri
Gözlem İHA’mız olası yangın seneryolarını tespit eden bir adet termal kameraya sahip . Gözlem İHA’mız aynı zamanda bir adet izme sensörü donanımına sahip olacak bu sayede rüzgarın yönü tespit edilecek. İvme sensöründen ve termal kameradan gelen veriler neticesinde yapay zeka algoritması kapsüllerin bırakılacağı yerleri tespit edecek.
Termal kamera 55 derece üzeri bir sıaklık tespit ettiği zaman gözlem İHA’sı RTK yer istasyonuna bir sinyal aracılıyla verileri aktaracak. RTK yapay zeka sistemi müdahale İHA’larını görev başına koyar ve onlara kapsülleri yerleştirecekleri konumları belirler.
Projemizde hızlı ve etkili müdahale yapılması ve orman yangını büyümesini durdurması bakımından sürü İHA teknolojisinden yararlanılıyor.
RTK yapay zeka sistemini gözlem İHA’sından gelen ısı ve ivme verilerinden yararlanıyor . RTK yapay zeka sistemi aynı zamanda T.C. Tarım ve Orman Bakanlığı’nın CELL Orman yangını seri haberleşme sistemindeki verileri ve Metoroloji genel Müdürlüğü’nün kamuya açık meteoroloji verilerinden yararlanarak karbon-dioksit kapsüllerinin yerleştirileceği konumları belirliyor.
