Sebastian Rzydzik

This paper presents the development and experimental validation of a control-oriented numerical model and a PID-based autonomous control system for an unmanned blimp. A simplified dynamic model was implemented in the GNU Octave environment and used for the systematic tuning of vertical and horizontal propulsion controllers. Experimental identification using a full-scale blimp prototype demonstrated good agreement between simulated and real flight responses, with mean time errors below 5% and altitude errors below 1% in representative vertical maneuvering experiments. Indoor flight tests performed with a Pixhawk autopilot confirmed stable autonomous altitude control, with steady-state altitude deviations limited to approximately 4-5 cm, as well as reliable target-point acquisition during autonomous navigation. The results demonstrate that the proposed numerical model enables fast and effective controller tuning while maintaining sufficient accuracy for real-world implementation and that the tuned PID controllers provide stable, smooth, and repeatable autonomous flight suitable for inspection and monitoring applications.

This research paper presents a comprehensive study on measuring methane combustion products in industrial degassing flares, addressing critical environmental and regulatory compliance requirements in the oil and gas sector. The study was motivated by stringent new regulations, including the European Union’s Methane Regulation (2024/1787) and Oil & Gas Methane Partnership 2.0 (OGMP2.0) guidelines, which mandate a minimum 99% methane destruction efficiency for flares and require experimental determination of destruction coefficients. The authors investigated two complementary measurement techniques for determining flare combustion efficiency: direct gas sampling and passive Fourier Transform Infrared spectroscopy (pFTIR). The experimental work was conducted using an Esders degassing flare. The pFTIR method utilized a Mini HyperCam Telops imaging FTIR spectroradiometer. This remote sensing approach analyzed thermal radiation emitted by hot combustion gases, eliminating the need for physical access to hazardous flare locations. Both measurement techniques successfully verified high methane destruction efficiency exceeding the 99% regulatory threshold. The direct gas sampling method achieved a destruction efficiency of 99.09%, while the pFTIR approach demonstrated 99.77% efficiency. The relative difference between methods was minimal at 0.66%, indicating strong correlation and reliability.

The objective of the undertaken research was to characterize and evaluate the impact of weather and lighting conditions on recording terrain anomalies in the photographs obtained during a UAV photogrammetric flight. The present work describes the use and capabilities of the UAV in the mapping of photo acquisition conditions similar to those performed during inspection flights with the use of a manned helicopter equipped with a hyperspectral camera, in the target range of visible light. The research was conducted in the southern part of Poland (between Gliwice and Katowice), where 7 routes were selected, differing from one another in terms of terrain anomalies (buildings, types of land areas, vehicles, vegetation). In the studies, which involved photogrammetric flights performed using a UAV, different seasons and times of day as well as changes in light intensity were taken into account. The flight specification was based on the main parameters with the following assumptions: taking only perpendicular (nadir) RGB photographs, flight altitude 120 m AGL, strip width 160 m, GSD ≤0.04 m and overlap ≥83%. The analysis of the photographic material obtained made it possible to correct the catalog of anomalies defined previously, since the recognition of some objects is very difficult, being usually below the orthophotomap resolution. When making and evaluating orthophotomaps, problems with mapping the shape of objects near the edges of the frame were found. When a 12 mm lens is used, these distortions are significant. It was decided that for the purpose of generating training data from orthophotomaps, only the fragments containing objects which shape would be mapped in accordance with the real one would be used. Thus, the effective width of orthophotomaps obtained from simulated flights will be approximately 100 m.

Artykuł prezentuje etap implementacji bezinwazyjnego systemu pozwalającego na okresowe monitorowanie szczelności gazociągów i stanu ich otoczenia. System składa się z podsystemu pomiarowego – śmigłowiec załogowy z zamontowanym spektroradiometrem podczerwieni i kamerą światła widzialnego oraz podsystemu informatycznego – serwer obliczeniowy z zainstalowanym oprogramowaniem do przetwarzania zarejestrowanych danych, w tym danych hiperspektralnych. W zakresie integracji systemu pomiarowego ze śmigłowcem zbudowano specjalne podwieszenie, które umożliwia bezpieczne użytkowanie kamery hiperspektralnej, oraz wykonano przewody pozwalające na niezakłóconą wymianę danych pomiędzy kamerą a systemem kontrolno-pomiarowym zamontowanym w kabinie helikoptera. Podwieszenie zostało przetestowane podczas prób w locie w zakresie drgań przekazywanych z układu napędowego helikoptera na układ pomiarowy spektroradiometru. Przeprowadzona analiza w dziedzinie częstotliwości oraz czasu sygnałów przyspieszeń, prędkości i przemieszczeń potwierdziła poprawność wykonanego projektu podwieszenia. W kolejnych testach postanowiono zweryfikować gotowość techniczną systemu pomiarowego. W tym celu wytyczono różne trasy przelotu, z uwzględnieniem ograniczeń toru optycznego spektroradiometru, skonfigurowano oprogramowanie, uwzględniając różne tryby rejestracji danych, a następnie wykonywano loty nad zbudowanym specjalnie dla potrzeb projektu stanowiskiem doświadczalnym, pozwalającym na symulowanie naziemnych i podziemnych wycieków metanu z infrastruktury gazowej. Wielokrotnie wykonane rejestracje danych w zakresach światła podczerwonego i widzialnego pozwoliły zgromadzić materiał badawczy niezbędny do weryfikacji gotowości technicznej systemu pomiarowego, poprawności działania stanowiska doświadczalnego oraz opracowanych algorytmów obliczeniowych. Podsystem informatyczny zbudowany jest ze zintegrowanych modułów obliczeniowych, które pozwalają na przetwarzanie danych hiperspektralnych w zakresie detekcji i kwantyfikacji emisji metanu oraz przetwarzanie obrazów w świetle widzialnym w zakresie klasyfikacji obiektów niedozwolonych, występujących w otoczeniu gazociągów. W kolejnym etapie moduły przeznaczone do przetwarzania zarejestrowanych przez kamerę hiperspektralną danych zostaną poddane testom w warunkach rzeczywistych oraz zostaną zoptymalizowane do postaci funkcjonalnego systemu informatycznego.

The intelligent automated store warehouse (iZMS) research and development project was created to meet the expectations of a modern automatic store. The project concerns the development of the concept and pilot implementation of an automated store warehouse adapted to the autonomous and automatic sales of goods selected by retail chains. One of the aims of the iZMS project is to develop a scalable solution that allows for the simple adaptation of the iZMS to the needs of a potential customer, considering their requirements in terms of the quantity and variety of assortment offered within the iZMS. An important requirement in the use of the iZMS system is minimizing the customer waiting time for purchased products. This problem is related, among others, to the placement of products on the shelves of racks and will be solved in the optimizing process. Running optimization tasks requires a simulator that will mimic the features of a physical device faster than in real time to generate many proposals of the allocation of goods on storage racks in the shortest possible time and choose the best one, guaranteeing the shortest picking time of a representative basket of goods. A numerical simulator was developed to model the physical structures of food storage equipment and then simulate the sales process. Among the results obtained, the most important are the time parameters of individual operations,which will be used to optimize the placement of goods on storage racks. After analyzing the needs resulting from the usage of the iZMS system, we decided to develop a dynamic, deterministic simulator with discrete objects and perform the simulation with a controlled time increment and, in some cases, utilize elements of event-driven simulation, in which the flow of goods is simulated with first-in, first-out (FIFO) queues. Finally, verification of the numerical simulator with a physical model confirmed that it could be employed in optimization processes.

Measurement of methane emissions from leaks occurring on the territorially extensive network of transmission gas grid is a topical issue and highly desirable from the point of view of safety and reducing methane emissions into the atmosphere. Remote detection of methane is a problem whose technical solution is based on several types of optoelectronic devices, e.g. thermal imaging cameras with sets of optical filters, spectroradiometers, laser systems of the DIAL (DIfferential Absorption Lidar) type. On the other hand, the quantification of emission magnitudes is in most cases realized by spectoradiometric systems. This paper will present a method for analyzing hyperspectral data from an imaging Fourier infrared spectroradiometer. Measurements will be made on a purpose-built bench simulating methane emissions from a transmission network. Data obtained from ground level under different atmospheric conditions will be presented, together with the results of their analysis for different methane emissions.

Celem realizowanego projektu badawczo-rozwojowego jest opracowanie bezinwazyjnego systemu pozwalającego na okresowe monitorowanie szczelności gazociągów i ich otoczenia. Definiując obszar badań, który związany jest z rozległą terytorialnie siecią gazociągów przesyłowych, w projekcie przyjęto założenie, że zadanie będzie realizowane przez system składający się z podsystemu pomiarowego, którym będzie śmigłowiec załogowy z zamontowanym spektroradiometrem podczerwieni, oraz z podsystemu informatycznego, którym będzie serwer obliczeniowy z zainstalowanym oprogramowaniem do przetwarzania zarejestrowanych danych hiperspektralnych. Spektroradiometr podczerwieni wraz ze specjalistycznym oprogramowaniem do wykrywania metanu będą umieszczone na podwieszanej pod śmigłowcem platformie stabilizacyjnej. Z kolei podsystem naziemny będzie się składał m.in. z: modułu do zarządzania i przechowywania danych z nalotów inspekcyjnych, modułu do przetwarzania danych w zakresie detekcji metanu, modułu do przetwarzania danych w zakresie monitorowania innych zagrożeń potencjalnie występujących w rejonach gazociągów przesyłowych oraz modułu przeznaczonego do generowania raportów z inspekcji. Specjalnie na potrzeby projektu zostanie zbudowane stanowisko doświadczalne pozwalające na symulowanie nieszczelności gazociągu, co będzie niezbędne do przeprowadzenia badań weryfikacyjnych realizowanych przez platformę powietrzną.

Artykuł Optymalizacja parametrów geometrycznych układu kierowniczego samochodu wyścigowego | Mechanik Miesięcznik Naukowo-Techniczny

This paper shows an application of multi-layer statement networks to condition monitoring of the sealless magnetic drive pump. In this case, statement networks are computed based on the use of Bayesian probabilities. Moreover, the tool called REx which allows implementing such networks is described. An example of created four-layer network as well as final results of the performed tests shows also.