Khởi đầu từ những thất bại
Câu chuyện về những thiết bị công nghệ “made in Nông nghiệp và Môi trường” không bắt đầu từ những thành công vang dội, mà từ những thất bại, những trăn trở của một nhóm kỹ sư trẻ tại Viện Khoa học Đo đạc và Bản đồ.
Quyền Bộ trưởng Trần Đức Thắng thăm mô hình máy bay không người lái do các nhà khoa học của Viện Khoa học Đo đạc và Bản đồ nghiên cứu, sáng chế. Ảnh: Khương Trung.
Giai đoạn năm 2014, khi khái niệm máy bay không người lái (UAV) vẫn còn khá xa lạ ở Việt Nam, Thạc sĩ Lưu Hải Âu, Giám đốc Trung tâm Tin học Trắc địa và Bản đồ (Viện Khoa học Đo đạc và Bản đồ, Bộ Nông nghiệp và Môi trường) và cộng sự đã bắt tay vào hành trình chinh phục công nghệ.
“Lúc đó chúng tôi chỉ có trong tay vài bộ UAV siêu nhẹ nhập từ Thụy Sĩ. Máy móc hiện đại nhưng giá đắt, bảo trì khó khăn, mỗi lần hỏng hóc phải gửi ra nước ngoài. Thế là nhóm quyết định tự nghiên cứu để làm chủ”, ông Âu nhớ lại.
Quyết định ấy không chỉ là một lời nói, mà là khởi đầu của một hành trình đầy gian nan. Nhóm nghiên cứu đã đối mặt với không ít thử thách. Những mẫu UAV tự chế đầu tiên liên tục gặp sự cố, nhiều chiếc chưa kịp cất cánh đã rơi. Nhưng cũng chính từ những thất bại này, nhóm đã từng bước làm chủ được công nghệ. Họ tự mày mò, nghiên cứu, phát triển phần mềm điều khiển, tích hợp hệ thống định vị GNSS-VRS, và dần dà, hoàn thiện mô hình UAV cánh cứng cất cánh thẳng đứng (VTOL).
Thạc sĩ Lưu Hải Âu giới thiệu bộ thiết bị bay cất hạ cánh thẳng đứng do nhóm phát triển. Ảnh: Nguyễn Thủy.
Sự kiên trì đã được đền đáp. Đến năm 2018, nhóm đã thành công trong việc chế tạo 5 phiên bản UAV VTOL. Với sải cánh 2,4m, khả năng bay liên tục 110 phút và tốc độ lên tới 80 km/h, những chiếc UAV này đã chứng minh được năng lực của đội ngũ kỹ sư Việt Nam.
Điều đặc biệt là sản phẩm nội địa này không chỉ có giá thành rẻ hơn nhiều so với hàng nhập khẩu, mà còn phù hợp với điều kiện thực tiễn của Việt Nam. Chúng không cần đường băng, có thể cất hạ cánh dễ dàng trong những khu vực hiểm trở như rừng núi, đô thị hay vùng ngập nước. Đây là bước ngoặt quan trọng, mở ra hướng đi mới cho ngành công nghiệp UAV dân sự của đất nước.
Bước tiến công nghệ: Bay bầy đàn và khảo sát toàn diện
Mười năm sau, những thành quả của quá trình nghiên cứu kiên trì đã được trưng bày tại Triển lãm thành tựu đất nước “80 năm - Hành trình Độc lập - Tự do - Hạnh phúc” . Tại gian trưng bày của Bộ Nông nghiệp và Môi trường gây ấn tượng mạnh với sự xuất hiện của ba thiết bị chủ lực: UAV-VTOL, xuồng tự hành đo sâu hồi âm (USV Echo sounder) và đặc biệt là hệ thống UAV bầy đàn.
Nếu trước đây mỗi chiếc UAV chỉ hoạt động độc lập, thì giờ đây, nhờ công nghệ bay bầy đàn, nhiều thiết bị có thể đồng thời thực hiện nhiệm vụ trên một phần mềm điều khiển duy nhất. Điều này đã tạo nên một cuộc cách mạng về hiệu suất làm việc.
Năm 2022, nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm bay quét lidar tại Hà Tĩnh và Quảng Bình. Bốn chiếc UAV cùng lúc khảo sát 4.000 ha chỉ trong một ngày, rút ngắn thời gian gấp 10 lần so với phương pháp truyền thống. “Trước kia, công việc này cần 10 ngày và hàng chục nhân lực, nay chỉ cần một người vận hành duy nhất, toàn bộ dữ liệu sẽ tự động truyền về trung tâm theo thời gian thực", thạc sĩ Âu hào hứng chia sẻ.
UAV bay chụp ảnh quét lidar phục vụ công tác thu nhận dữ liệu không gian địa lý. Ảnh: Nguyễn Thủy.
Bên cạnh lĩnh vực không gian, nhóm còn lấn sân sang môi trường nước với việc chế tạo xuồng tự hành (USV) để quan trắc và lấy mẫu môi trường. Chiếc xuồng này có thể hoạt động tại những khu vực nguy hiểm hoặc cấm con người tiếp cận như ao nuôi tôm, hồ thủy sản hay sông sâu. Nó có thể lấy mẫu nước, trầm tích, đo sâu hồi âm và gửi dữ liệu về trung tâm một cách chính xác.
Các thiết bị này đã được ứng dụng rộng rãi vào thực tế. Chúng được sử dụng để đo sâu hồi âm tại Nhiệt điện Mông Dương 2, bay chụp lidar phục vụ dự án cao tốc Ninh Hòa - Buôn Ma Thuột, và thành lập bản đồ đất ngập nước vùng Tứ giác Long Xuyên.
Ngoài ra, nhóm còn thực hiện dự án bay chụp toàn bộ TP.HCM, góp phần vào công tác quản lý đô thị. Hơn cả hiệu quả kinh tế, những thiết bị này còn bảo đảm an toàn lao động, thay thế con người làm việc trong những vùng hiểm trở, và còn có thể ứng dụng vào công tác cứu hộ cứu nạn, vận chuyển nhu yếu phẩm đến vùng thiên tai.
Giấc mơ robot trồng rừng ngập mặn
Không ngủ quên trên chiến thắng, nhóm nghiên cứu tiếp tục ấp ủ một dự án táo bạo hơn nữa: hệ thống robot bầy đàn trồng rừng ngập mặn, dự kiến triển khai từ năm 2026 đến 2029. Dự án này thể hiện khát vọng làm chủ công nghệ cao, giải quyết những vấn đề cấp bách của ngành Nông nghiệp và Môi trường.
“Robot có thể thay thế 106 công nhân trồng cây mỗi ngày”, nhà khoa học Lưu Hải Âu tự tin nói. Hệ thống này được thiết kế để tự động hóa toàn bộ quy trình trồng rừng. Robot sẽ tự động di chuyển đến vị trí đã định, đào lỗ, trồng cây con, lấp đất, và sau khi hoàn thành, robot còn lập bản đồ 3D để theo dõi sự phát triển của cây. Nhờ thiết kế chuyên biệt, những “nông dân cơ giới thông minh” này có thể hoạt động hiệu quả trong môi trường ngập mặn, sình lầy - những nơi mà con người rất khó tiếp cận và làm việc.
Nếu thành công, công nghệ này sẽ tạo ra một bước đột phá lớn trong công tác trồng rừng ngập mặn ở Đồng bằng sông Cửu Long và ven biển miền Trung. Đây là những khu vực đang chịu ảnh hưởng nặng nề của biến đổi khí hậu và xói lở. Hệ thống không chỉ giúp bảo vệ môi trường, mà còn góp phần phát triển sinh kế bền vững, củng cố “lá chắn xanh” cho đất nước.
Hệ thống xuồng không người lái - bầy đàn phục vụ tự động hóa thành lập bản đồ địa hình dưới nước. Ảnh: Nguyễn Thủy.
Từ những chiếc UAV tự chế đầu tiên đến những hệ thống robot bầy đàn trong tương lai, câu chuyện của những nhà khoa học tại Viện Khoa học Đo đạc và Bản đồ là minh chứng rõ nét cho sức sống mãnh liệt của trí tuệ Việt.
Đây không chỉ là câu chuyện về những thiết bị công nghệ, mà còn là câu chuyện về khát vọng làm chủ khoa học, làm chủ tương lai, đưa ngành Nông nghiệp và Môi trường tiến xa hơn nữa, sánh vai với các cường quốc công nghệ trên thế giới. Gian trưng bày tại triển lãm không chỉ giới thiệu sản phẩm, mà còn kể về một hành trình đầy đam mê và sự cống hiến, một hành trình đã biến những giấc mơ công nghệ thành hiện thực.
