森林火災在全世界都是一個嚴重而致命的問題。隨著氣候變化，問題只會變得更糟。野火威脅著我們的家園和野生動物，一旦蔓延，如果不嚴重危及我們的消防員，它們幾乎不可能停止。防止野火變得如此嚴重的一種方法是早期檢測系統。

具體來說，為了解決這個問題，我們決定制造一種高效的遙控飛機，它能夠完全自主飛行，并且能夠使用機載攝像頭和 TinyML 機器學習來檢測野火。

TinyML 航拍檢測
早期森林火災探測只有兩種可能的方法：放置在設定位置周圍的傳感器或可以探測火災的空中設備。后者是更好的方法，因為它更實惠，覆蓋范圍更廣，并且可以在任何地方使用。此外，在野生動物中放置傳感器可能會造成環境污染。

空中設備受重量和功率的限制，因此創建一個包括重型紅外攝像機的火災探測系統會很昂貴，否則會浪費電源。TinyML 解決了這些限制，因為處理可以在空中設備上完成（限制用于通信的功率）并且可以使用相對較輕的設備。

使用的數據集是火焰數據集，它由有和沒有燃燒的景觀的航拍照片組成。還包括其他數據集，例如Fire Dataset和Forest Fire 。在對 CNN 進行 100 次訓練后，我們實現了大約 96% 的驗證準確率，并且通過量化模型能夠適應 Arduino Nano 33 BLE 的內存。

衛星

能量消耗

為了節省電量，Arducam OV2640、Arduino Nano 33 和衛星在拍照后會休眠 500 毫秒。無論如何，該設備（包括 GPS，以 3.3v 拉 150 mA，對飛機的電池壽命影響不大（占總功耗的 0.3%）。飛機可以以 90 分鐘的速度在空中持續每小時 30 英里（跨越約 45 英里），使用更多電池（有空間）飛機可以持續更長的里程。在高空飛行時，飛機可以在一次飛行中覆蓋相當多的陸地。

建造飛機
我們決定使用飛機，因為它可以覆蓋很遠的距離，這在檢測森林火災時非常有用。

1) 使用附帶的說明獲取和組裝平面

我們使用了 ASW28 V2 電動滑翔機，我們按照隨附的說明進行組裝。

2）獲得以下物品

A) Pixhawk 4

B) GNSS GPS/指南針

C) 輔助 GPS/指南針

D) Pixhawk 電源管理板

E) RFD900x 遙測調制解調器

F) 空速傳感器

G) TBS Crossfire Diversity Nano RX

H) 電調

I）電機

J) 空速管

K) 皮托管

L) 面包板

M) 相機

2. 為皮托管和空速管開槽，將空速管穿入機身

3. 獲得一個輕巧的輕木板以固定所需的航空電子設備。該板如上圖所示，支撐 B 和 E。

4. 在平面底部切一個孔，為 TinyML 相機提供視圖。

5. 使用雙面膠帶將上圖所示的所有航空電子設備連接到各自的位置。

6. 根據隨附的接線圖為航空電子設備接線。

檢測森林火災的模塊化高效方法對于現代世界的安全和保障至關重要。對我們當前設計的一項改進是將太陽能電池板連接到飛機的機翼，使飛機不僅能夠自主飛行，而且能夠在夜間飛行，因此可以無限期飛行。