Wideo pokazuje flotę dronów, które mogą przyspieszyć operacje wyszukiwania i ratunkowe

Koordynowanie wysiłków doświadczonych komandosów, armii ochotników, specjalnie wyszkolonych psów i ogłuszających helikopterów nie jest łatwym zadaniem. Mimo to, mimo że wyszukiwanie i ratunek są notorycznie wymagające dużych zasobów, jest to oczywiście całkowicie konieczne.

Na szczęście operacje te stają się znacznie bardziej wydajne. Według najnowszych danych, National Park Service z powodzeniem zlokalizował 93 procent swoich połączeń poszukiwawczych i ratowniczych w ciągu 24 godzin w latach 2004–2014, za Boston Globe raport. Teraz nowe badania przeprowadzone przez NASA's Langley Research Center i MIT mogą jeszcze bardziej przyspieszyć ten proces, koncentrując się na jednym z najłatwiejszych na świecie miejsc do zgubienia: lasach.

Prowadzona przez absolwentkę Yulun Tian, ​​grupa wydała w ostatni czwartek wideo debiutujące autonomiczny system dronów czterordzeniowych zaprojektowanych do przeszukiwania obszaru i kompilowania mapy z wysoką wydajnością i szybkością. Strażnicy obserwujący mapę ze stacji naziemnej mieliby swobodę skupienia się na samej akcji ratunkowej. Grupa zaprezentuje swoje badania na międzynarodowej konferencji na temat eksperymentalnej robotyki w przyszłym tygodniu.

Niech Drony wykonają brudną robotę

Chociaż żadna operacja poszukiwania i ratowania nie jest prosta, lasy mogą okazać się szczególnie trudne. Helikoptery nie widzą przez gęstą osłonę, a słabe sygnały GPS mogą uniemożliwić korzystanie z dronów.

Zespół Tian nie chciał jednak zrezygnować z dronów z GPS-em, których zdolność do bobowania i tkania między gałęziami miała potencjał drastycznego zmniejszenia liczby oczu potrzebnych do przeprowadzenia misji wyszukiwania. Aby rozwiązać problem GPS, grupa wzięła liść od autonomicznych samochodów (pomyśl o Waymo), używając LIDAR do nawigacji.

LIDAR (Light Detection and Ranging) wykorzystuje impulsy laserowe do pomiaru odległości od obiektu. Dronom trudno jest rozróżniać poszczególne drzewa, ale w przypadku LIDAR drony mogą zamiast tego patrzeć na gromady drzew. Mierząc odległości między nimi, drony mogą następnie utworzyć podpis swojej lokalizacji i narysować mapę. Gdy system rozpoznaje podpisy z różnych dronów, oznacza to, że odwiedził tę samą lokalizację, informacje, które mogą następnie wykorzystać do połączenia map.

Obliczanie najszybszego kursu

Badania grupy stanowią krok naprzód nie tylko dzięki wykorzystaniu siły ludzkiej, ale także dzięki wcześniejszym zastosowaniom dronów.Próbując zmaksymalizować wydajność, poprzednie drony poszukujące i ratownicze wybrałyby następną lokalizację wyszukiwania, podróżując do najbliższego obszaru. Brzmi rozsądnie, prawda? Ale znalezienie „najbliższej” ścieżki może nastąpić z ceną reorientacji.

„To nie respektuje dynamiki drona ruchu”, mówi Tian w oświadczeniu. „Musi się zatrzymać i odwrócić, więc oznacza to, że jest bardzo nieefektywny pod względem czasu i energii, a ty nie możesz naprawdę podnieść prędkości”.

W systemie Tian drony obliczają najbliższą ścieżkę, biorąc pod uwagę aktualną orientację, co skutkuje spiralną ścieżką, która pozwala dronom utrzymać pęd, oszczędzając energię i czas. A w poszukiwaniach i ratownictwie liczy się każda sekunda.

Grupa przetestowała drony w symulacjach i przetestowała dwa w prawdziwym lesie, z powodzeniem mapując obszary o powierzchni 20 metrów kwadratowych w ciągu 2-5 minut. W celu pełnego zastosowania, drony byłyby wyposażone w systemy wykrywania obiektów, które mogłyby zidentyfikować ludzką postać i upuścić pinezkę w ich miejscu, rozpoczynając misję ratunkową.

Pomijając nieefektywności zarówno ludzi, jak i dronów, flota czworoboków MIT mogłaby wyrównać 51,4 miliona dolarów wydanych na poszukiwania i ratownictwo przez National Park Service w latach 2004–2014. Ale co ważniejsze, nowy system może zabrać to 93 procent na szczyt.