Ученые из Университета Иоганна Кеплера разработали автономный дрон с искусственным интеллектом. Он оснащен новым типом технологий для повышения результативности поисково-спасательных работ.
БПЛА полностью автономно находит людей даже в густых лесах. Обработка тепловизионных изображений, классификация, и динамическая адаптация траектории полета вычисляется на борту в режиме реального времени. В ходе полевых экспериментов, проведенных в разных типах лесов и в разных условиях полета, дрон обнаружил в общей сложности 38 из 42 скрытых людей.
Найти людей, заблудившихся (или прячущихся) в лесу, сложно из-за крон деревьев. Наблюдателям из самолетов и вертолетов трудно видеть землю под широкими кронами деревьев, где могут находиться люди. Та же проблема существует и для тепловых приложений — тепловые датчики не могут адекватно регистрировать показания, полученные из-под крон. При этом неоднократно предпринимались попытки использовать дроны при выполнении поисково-спасательных операций, но они не могут точно выполнить поставленные задачи, поскольку они дистанционно управляются пилотами и анализ ситуации носит весьма субъективную оценку.
В новой работе исследователи совместили работу дрона с технологией искусственного интеллекта, которая помогает видеть сквозь кроны деревьев и выделять людей, которые могут находиться под ними.
Новая технология основана на том, что исследователи называют бортовым алгоритмом оптического сечения, — он использует мощность компьютера для расфокусировки закрывающих объектов, таких как кроны доревев. Кроме того, в данном устройстве используется тепловидение, чтобы обнаружить тепло, исходящее от теплого тела. Затем приложение машинного обучения определяет, исходят ли тепловые сигналы от людей, животных или других источников.
Данное оборудование было установлено на автономном дроне, компьютер которого получает информацию по определению местоположения, маршрута поиска и сигналов от термодатчиков. При возможном совпадении, дрон автоматически приближается к цели, чтобы лучше ее рассмотреть. Полученная информация, анализируя и в случае если происходит совпадение параметров с заданными, он сигнализирует поисковой группе, сообщая им точные координаты.
Проверяя работу дронов, оборудованных данными устройствами, в ходе 17 полевых экспериментов, исследователям удалось обнаружить 38 из 42 человек, спрятанных под кронами деревьев.
Траектория испытательного полета была с 30-метровыми сегментами поиска, для каждого из которых было вычислено интегральное изображение — наложение теплового изображения на спутниковый снимок. Интегральные изображения (С) и крупные планы с местами, в которых присутствуют люди (черные квадраты), и результаты классификации, когда люди были обнаружены (зеленые квадраты)
В настоящее время разрабатываются профессиональные дроны с двигателями внутреннего сгорания (Boxer, Wankel), которые больше подходят для поисковых миссий, поскольку они могут летать до 6 часов и нести полезную нагрузку до 75 кг.
В продолжение темы БПАЛ: дроны летают как шмели или полетят, как сказали учёные.
Таким образом, автономные дроны, подобные описанному, будут играть важную роль в человеко-машинном объединении спасательных миссий при чрезвычайных ситуациях. Но в то же время мы с опаской поглядываем на военных, которые могут оснастить такой интеллектуальный дрон оружием.
Источник: Журнал «Наука и Техника» https://naukatehnika.com/
