Česká firma jako první na světě vyvinula systém na přesné měření radiace pomocí dronu

• Česká firma vyvinula systém na odhalení radioaktivních látek s využitím dronu
• Vývojem chybějící technologie na trhu pro měření radiace bezpilotními prostředky se čeští vývojáři zabývají od roku 2013
• Třebíčská NUVIA je jednou ze dvou firem na světě, které dodávají monitorovací systémy pro letecké měření radiace, například do armádních vrtulníků
• NUVIA dodává systémy pro měření radiace Armádě České republiky, nově bude dodávat radiační měřicí přístroje pro nová průzkumná vozidla, která armáda plánuje pořídit v následujících letech
• Díky firmě NUVIA patří Česká republika mezi světové lídry ve vývoji prostředků pro radiační ochranu a monitoring
• NUVIA je jedním z generálních dodavatelů výstavby nejvýkonnějšího neutronového zdroje na světě ve švédském Lundu. Celkový objem zakázek pro ESS dosáhne téměř půl miliardy korun

„Doposud se na tato měření nasazovaly vrtulníky. Jejich výhodou je zmapování rozsáhlých území, jejich provoz je však drahý,“ říká Petr Sládek, vedoucí vývojového týmu. A ví, o čem mluví. Třebíčská NUVIA totiž systémy na měření radiace ve vrtulnících dodává Armádě České republiky, Státnímu ústavu radiační ochrany i zahraničním zákazníkům.

Nově se chce ve světě radiačního monitoringu prosadit i s novým systémem DRONES-G, který využívá levnější bezpilotní prostředky. „Pokud se předpokládá, že je zamořeno rozsáhlé území, pak i nadále bude nutné použít vrtulník. Půjde-li však o lokální havárii, kdy například unikne malé množství radioaktivních látek nebo se ztratí zdroj obsahující radionuklidy – tyto zářiče se běžně používají v geologii, ale i v průmyslu, třeba při testování skrytých vad ve výrobku – je daleko flexibilnější a levnější použít malý bezpilotní prostředek,“ upřesňuje Petr Sládek. Ten za krátký čas zmapuje lokální havárii a určí zdroj kontaminace v místech, kde by měření klasickými pozemními prostředky, tedy vozidly nebo ručními detektory, zabralo násobně více času nebo je oblast pro jejich použití špatně dostupná. Zároveň by nasazení vrtulníku bylo finančně nákladné.

Tato ve světě unikátní technologie doplňuje rodinu mobilních přístrojů na měření radiace od ručních detektorů přes monitorovací systémy umístěné ve vozidlech a vrtulnících až po mobilní laboratoře.

Dron i monitorovací modul se ovládají samostatně. Na displeji počítače může operátor sledovat stav radiace na monitorovaném území on-line

Monitorovací systém je zcela nezávislý na dronu. Má samostatné napájení, GPS navigaci pro přesné zaměření lokality, laserový výškoměr, RF spojení s pozemní stanicí, paměťovou kartu pro zápis dat i vlastní zpracování dat v reálném čase

Proč se drony nevyužívaly dříve?

Ač by se mohlo zdát, že dnes jsou drony součástí snad každé lidské činnosti, u radiačního monitoringu tomu tak doposud nebylo. „Problém není v dronech, ale v systémech na přesné měření radiace, které se na drony implementují. Na světových výstavách jsem viděl několik exponátů, kde na dron instalovali miniaturní detektory nebo ruční měřicí přístroje. Ty však z výšky neumí přesně určit stav radiace na povrchu mapovaného území,“ vysvětluje Petr Sládek. Třebíčští vývojáři vyvinuli technologii, která dokáže pomocí speciálních algoritmů spočítat radiaci na povrchu země. Zároveň má velmi citlivé senzory, které změří i nízkou přírodní radiaci. DRONES-G je určen také do oblastí s vysokou úrovní radiace, která je pro lidské zdraví škodlivá.

Systém disponuje technologií, která za letu identifikuje jednotlivé typy radionuklidů, což je důležité pro rychlé rozhodování zásahového týmu. Naměřená data se operátorovi zobrazují on-line na monitoru počítače. Díky použití přesného systému GPS se data po ukončení monitoringu jednoduše přenesou, například do Google Maps.

Technologie vyvinutá pro integrovaný záchranný systém

Také na dron, který nese monitorovací modul, kladli vývojáři značné nároky. „Pro měření potřebujeme citlivé senzory, které mají společně s GPS navigací a dalšími součástmi modulu hmotnost od 2,5 do 5 kilogramů. To vyžaduje velmi stabilní a spolehlivý bezpilotní letoun. Zároveň musí být odolný a funkční v náročných terénních a meteorologických podmínkách,“ upřesňuje Petr Sládek. Volba padla na dron BRUS z Vojenského technického ústavu letectva a protivzdušné obrany se sídlem v Kbelích, který vědci vyvinuli pro náročné bezpečnostní aplikace a používá jej i Policie ČR, složky integrovaného záchranného systému a některé civilní organizace. Dron BRUS je velmi sofistikovaný, lze jej nastavit v různých letových režimech, od manuálního ovládání až po plně autonomní režim na velké vzdálenosti, což je žádoucí například při práci v kontaminovaných oblastech.

Moduly DRONES-G mohou být použity na jakémkoliv bezpilotním prostředku. „Pokud má zájemce k dispozici vlastní dron, může si pořídit pouze naši radiační detekční technologii. Pokud ne, doporučíme mu spolehlivý dron BRUS, jehož autoři mají za sebou téměř dvacet let špičkového vědeckého vývoje v oblasti bezpilotních letounů,“ doplňuje Petr Sládek.

Záchranné mise i využití na šrotišti

Ve světě unikátní systém DRONES-G pro měření radiace najde uplatnění i v civilní sféře. Může být využit při sanaci lokalit po těžbě uranové rudy, v teritoriích, kde v minulosti operovaly vojenské jednotky, i v místech, kde se nacházejí různé typy dřívějších odpadů, které mohou historicky obsahovat kontaminované předměty či jejich části. Velkým přínosem mohou být při kontrole nelegálního transportu radioaktivního nebo jaderného materiálu. „Pro řadu institucí i firem bude měření radiace pomocí bezpilotních prostředků levnějším a efektivnějším řešením, než jaké používaly doposud,“ dodává Pavel Holčák, technický ředitel společnosti NUVIA.

V oblasti monitorovacích systémů firma rozvíjí slibnou spolupráci i s Fakultou elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně. Společně s tamními vědci pracují na vývoji radiačního detekčního systému, který bude součástí záchranářského robota MORPHEUS i dalších robotických platforem určených k nasazení v nebezpečných podmínkách – například při kontaminaci prostředí nebezpečnými chemickými či biologickými látkami nebo při zasažení radiací. Mohou být uplatněny i v mírových a záchranných misích. Ve všech případech, kdy může být ohrožen lidský život, jsou bezpilotní prostředky pro radiační monitoring nepostradatelné.

Petr Sládek ze společnosti NUVIA a Dana Drábová, předsedkyně SÚJB, při ukázce možností monitorovacího systému DRONES-G

Monitorovací systém se skládá ze základny upevněné na dronu a detekčních modulů, které mohou být voleny podle potřeby monitorování

Česká republika ve světové elitě

NUVIA patří mezi světovou špičku ve vývoji a realizaci systémů pro radiační monitoring. I díky ní má Česká republika jeden z nejvypracovanějších systémů monitorování radiační situace ve světě. „Projekty realizujeme po celém světě, včetně zemí, kde je získání důvěry firem a vládních institucí velmi složité, například v Saúdské Arábii,“ doplňuje Pavel Holčák. Firma například dodává detekční systémy pro třídění pevného radioaktivního odpadu do obou jaderných elektráren v České republice, v loni na podzim instalovala detekční brány na významném evropském letišti. NUVIA rovněž dodává systémy pro měření radiace Armádě České republiky, nově dodá radiační měřicí přístroje pro nová průzkumná vozidla, která armáda plánuje pořídit v následujících letech. „V letošním roce nás také čeká zakázka na 18 přenosných monitorovacích portálů pro Hasičský záchranný sbor ČR,“ uzavírá Pavel Holčák.

Ukázka výstupu v aplikaci Google Earth, kde každý bod představuje jedno sekundové měření. Barevná škála zobrazuje intenzitu radiace. Jde o simulovanou akci na letišti v Kbelích