فناوری جدید کم هزینه برای جلوگیری از برخورد هواپیماهای بدون سرنشین

جولیان استیوز، محقق دانشگاه گروه هوش محاسباتی باسک، تنها با استفاده از سنسورها و دوربین‌های داخلی، موفق به توسعه یک فناوری ناوبری کم‌هزینه و مستقل برای جلوگیری از برخورد بین دو یا چند پهپاد که مسیرهای آنها در هوا متقاطع است، شده است. او به نتایج مثبت و دلگرم کننده ای دست یافت.

مطالعه‌ای که با استفاده از طیف وسیعی از پهپادها انجام شد، تأیید کرد که «علی‌رغم هزینه کم این فناوری، راه‌حلی که ما توسعه داده‌ایم در پهپادهای تجاری با استفاده از تجهیزات ساده و کم‌هزینه و الگوریتمی مبتنی بر دید مصنوعی و شناسایی رنگ تأیید شده است. استیوز می‌گوید از فناوری‌ای برای جلوگیری رضایت‌بخش از برخورد بین هواپیماهای بدون سرنشین که می‌تواند به راحتی در اکثر ربات‌های هوایی تجاری و تحقیقاتی اعمال شود، یک تجهیزات قدرتمند ایجاد کرده‌ایم.»

کار در مجله منتشر شد علم و فناوری هوافضا.

اکثر پهپادهایی که می شناسیم دارای سرنشین هستند، حتی اگر خارج از میدان دید اپراتور باشند. برای اینکه یک هواپیمای بدون سرنشین کاملاً خودمختار باشد، باید بتواند به تنهایی و بدون دخالت انسان تصمیم بگیرد که چگونه از برخورد جلوگیری کند، مسیر خود را در برابر وزش باد حفظ کند، سرعت هوا را کنترل کند. و از ساختمان ها و درختان و غیره خودداری کنید.

استیوز گفت: «این کار گامی کوچک به سوی ناوبری کاملاً خودمختار، بدون هیچ گونه مداخله انسانی است، به طوری که پهپادها می توانند تصمیم بگیرند که کدام مانور را انجام دهند و کدام جهت را انجام دهند، بنابراین از برخورد با یکدیگر یا سایر موانع هوایی جلوگیری می کنند در آینده فضای هوایی ما مملو از خدمات تجاری انجام شده توسط این پهپادها خواهد بود و کار ما سهم کوچکی در این زمینه دارد.

نویسنده توضیح داد: «رویکرد ما برای جلوگیری از برخورد، نیازی به تبادل اطلاعات بین پهپادها ندارد. ما واکنش‌های روبات‌ها را تغییر می‌دهیم تا آنها به آرامی و با دقت پرواز کنند.”

در آزمایش‌ها، محققان سعی کردند شرایط واقعی پهپادها یا به عبارتی سناریوهایی را شبیه‌سازی کنند که می‌تواند در یک منطقه شهری معمولی در شرایط نوری کنترل‌نشده، با پرواز پهپادها در جهات مختلف و غیره رخ دهد و بنابراین مشارکت‌های آنها هدف قرار می‌گیرد. به سمت برنامه های کاربردی در دنیای واقعی، هر چند کار آزمایشگاهی مقدماتی.

الگوریتم های مبتنی بر رنگ

استیوز توضیح داد: «ما هر پهپاد را به یک کارت قرمز مجهز کرده‌ایم که به الگوریتم نرم‌افزاری امکان می‌دهد حضور یک پهپاد در حال نزدیک شدن را تشخیص دهد و نزدیکی آن را اندازه‌گیری کند.» پیشنهاد ما بسیار ساده است: که صفحه نمایش آن به دو نیمه (چپ و راست) تقسیم شده است. این دوربین همیشه به رنگ قرمز کارت های بالا نگاه می کند.

با پردازش ساده تصویر، می توانیم بگوییم که رنگ قرمز چند درصد از دوربین را اشغال کرده است و اگر قسمت اعظم رنگ قرمز در سمت چپ صفحه باشد، بیشتر آن قرمز است پهپاد به سمت راست پرواز خواهد کرد.

وقتی درصد رنگ قرمز روی صفحه افزایش می‌یابد، به این معنی است که پهپادها به طور مستقیم به یکدیگر نزدیک می‌شوند، بنابراین وقتی از آستانه عبور کرد، ربات می‌داند که یک مانور اجتنابی انجام دهد.

استیوز گفت: “همه اینها به طور مستقل و بدون دخالت اپراتور انسان اتفاق می افتد، این یک راه ساده برای جلوگیری از برخورد است و می تواند از طریق سنسورها و تجهیزات کم هزینه اجرا شود.” هیچ تفاوتی با اتفاقی ندارد که فردی در خیابان راه می‌رود و کسی را می‌بیند که از سمت چپ نزدیک می‌شود، در این صورت فرد سعی می‌کند به سمت راست حرکت کند تا با یکدیگر برخورد نکنند.