Meli za ndege zisizo na rubani zinaweza kusaidia utafutaji wa wasafiri waliopotea: Mfumo huruhusu drones kuchunguza kwa ushirikiano eneo chini ya misitu minene ambapo mawimbi ya GPS si ya kutegemewa..

Kupata wapandaji waliopotea kwenye misitu inaweza kuwa mchakato mgumu na mrefu, kwa vile helikopta na ndege zisizo na rubani haziwezi kuona mwangaza wa miti minene. kutengwa kulipuuzwa kwa kiasi kikubwa katika miongo iliyopita ya karne ya ishirini, imependekezwa kuwa drones zinazojiendesha, ambayo inaweza kubob na kusuka kupitia miti, inaweza kusaidia utafutaji huu. Lakini ishara za GPS zinazotumiwa kuongoza ndege zinaweza kuwa zisizotegemewa au kutokuwepo katika mazingira ya misitu. Katika mada inayowasilishwa kwenye Kongamano la Kimataifa la Kongamano la Majaribio la Roboti wiki ijayo, Watafiti wa MIT wanaelezea mfumo unaojitegemea wa kundi la ndege zisizo na rubani kutafuta kwa pamoja chini ya mianzi minene ya misitu.. Ndege zisizo na rubani hutumia tu ukokotoaji wa ndani na mawasiliano yasiyotumia waya - hakuna GPS inayohitajika.

Watafiti wa MIT wanaelezea mfumo unaojitegemea wa kundi la ndege zisizo na rubani kutafuta kwa ushirikiano chini ya dari mnene za misitu kwa kutumia hesabu za ndani tu na mawasiliano ya waya - hakuna GPS inayohitajika..

Picha: Melanie Gonic

Kila quadrotor drone inayojitegemea ina vipataji masafa ya leza kwa kukadiria nafasi, ujanibishaji, na kupanga njia. Huku ndege isiyo na rubani ikizunguka, inaunda ramani ya mtu binafsi ya 3-D ya ardhi ya eneo. Algorithms huisaidia kutambua maeneo ambayo hayajagunduliwa na ambayo tayari yametafutwa, kwa hivyo inajua inapopangwa eneo kikamilifu. Kituo cha chini cha bodi kinaunganisha ramani za kibinafsi kutoka kwa ndege nyingi zisizo na rubani hadi kwenye ramani ya kimataifa ya 3-D ambayo inaweza kufuatiliwa na waokoaji wa binadamu..

Katika utekelezaji wa ulimwengu wa kweli, ingawa si katika mfumo wa sasa, ndege zisizo na rubani zingekuja zikiwa na vifaa vya kugundua kitu ili kutambua mpanda farasi aliyepotea. Wakati iko, ndege isiyo na rubani ingeweka alama eneo la msafiri kwenye ramani ya kimataifa. Wanadamu wanaweza kutumia habari hii kupanga misheni ya uokoaji.

“Kimsingi, tunabadilisha wanadamu na kundi la ndege zisizo na rubani ili kufanya sehemu ya utafutaji ya mchakato wa utafutaji na uokoaji iwe na ufanisi zaidi.,” anasema mwandishi wa kwanza Yulun Tian, mwanafunzi aliyehitimu katika Idara ya Aeronautics na Astronautics (AeroAstro).

Watafiti walijaribu drones nyingi katika uigaji wa misitu iliyozalishwa kwa nasibu, na kuzijaribu ndege zisizo na rubani mbili katika eneo lenye misitu ndani ya Kituo cha Utafiti cha Langley cha NASA. Katika majaribio yote mawili, kila ndege isiyo na rubani ilipanga eneo la takriban mita za mraba 20 kwa muda wa dakika mbili hadi tano na kuunganisha ramani zao kwa ushirikiano katika muda halisi.. Ndege zisizo na rubani pia zilifanya vyema katika vipimo kadhaa, ikijumuisha kasi na muda wa jumla wa kukamilisha misheni, utambuzi wa sifa za misitu, na uunganishaji sahihi wa ramani.

Waandishi wenza kwenye karatasi ni: Katherine Liu, mwanafunzi wa PhD katika Maabara ya Sayansi ya Kompyuta na Maabara ya Usanii wa MIT (CSAIL) na AeroAstro; Kyel sawa, mwanafunzi wa PhD katika CSAIL na Idara ya Uhandisi wa Umeme na Sayansi ya Kompyuta; Loc Tran na Danette Allen wa Kituo cha Utafiti cha NASA Langley; Nicholas Roy, profesa wa AeroAstro na mtafiti wa CSAIL; na Jonathan P. Vipi, Richard Cockburn Maclaurin Profesa wa Aeronautics na Astronautics.

Kuchunguza na kuchora ramani

Kwenye kila drone, watafiti waliweka mfumo wa LIDAR, ambayo huunda uchunguzi wa 2-D wa vizuizi vinavyozunguka kwa kupiga miale ya leza na kupima mapigo yaliyoakisiwa.. Hii inaweza kutumika kugundua miti; hata hivyo, kwa ndege zisizo na rubani, miti ya mtu binafsi inaonekana sawa. Ikiwa drone haiwezi kutambua mti fulani, haiwezi kubainisha ikiwa tayari imegunduliwa eneo.

Watafiti walipanga drones zao badala ya kutambua mwelekeo wa miti mingi, ambayo ni tofauti zaidi. Kwa njia hii, wakati ishara ya LIDAR inarudisha nguzo ya miti, algoriti hukokotoa pembe na umbali kati ya miti ili kutambua nguzo hiyo. "Drones zinaweza kutumia hiyo kama saini ya kipekee kusema ikiwa wametembelea eneo hili hapo awali au ikiwa ni eneo jipya.,” Tian anasema.

Mbinu hii ya kutambua vipengele husaidia kituo cha chini kuunganisha ramani kwa usahihi. Ndege zisizo na rubani kwa ujumla huchunguza eneo katika vitanzi, kuzalisha scanning zinapoendelea. Kituo cha chini cha ardhi kinaendelea kufuatilia skanning. Wakati ndege zisizo na rubani mbili zikizunguka kwenye nguzo moja ya miti, kituo cha ardhini huunganisha ramani kwa kuhesabu mabadiliko ya jamaa kati ya drones, na kisha kuunganisha ramani za kibinafsi ili kudumisha mielekeo thabiti.

"Kuhesabu mabadiliko hayo ya jamaa kunakuambia jinsi unapaswa kusawazisha ramani mbili ili inalingana na jinsi msitu unavyoonekana.,” Tian anasema.

Katika kituo cha chini, programu ya kusogeza ya roboti inayoitwa "ujanibishaji na uchoraji wa ramani kwa wakati mmoja" (SLAM) - ambayo yote huweka ramani ya eneo lisilojulikana na kufuatilia wakala ndani ya eneo hilo - hutumia ingizo la LIDAR kubinafsisha na kukamata nafasi ya ndege zisizo na rubani.. Hii husaidia kuunganisha ramani kwa usahihi.

Matokeo ya mwisho ni ramani yenye vipengele vya 3-D vya ardhi. Miti inaonekana kama vitalu vya vivuli vya rangi ya bluu hadi kijani, kulingana na urefu. Maeneo ambayo hayajagunduliwa ni giza lakini yanageuka kijivu kwani yamechorwa na ndege isiyo na rubani. Programu ya upangaji njia kwenye ubao huiambia ndege isiyo na rubani kuchunguza maeneo haya meusi ambayo hayajagunduliwa inapozunguka pande zote.. Kutengeneza ramani ya 3-D kunategemewa zaidi kuliko kuambatisha tu kamera kwenye ndege isiyo na rubani na kufuatilia mipasho ya video., Tian anasema. Inatuma video hadi kituo kikuu, Ni mnyama gani wa kwanza kufugwa, inahitaji kipimo kingi ambacho kinaweza kisiwepo katika maeneo ya misitu.

Utafutaji bora zaidi

Ubunifu muhimu ni mkakati wa utaftaji wa riwaya ambao huruhusu ndege zisizo na rubani kuchunguza eneo kwa ufanisi zaidi. Kulingana na mbinu ya kitamaduni zaidi, ndege isiyo na rubani kila wakati ingetafuta eneo la karibu zaidi lisilojulikana. Walakini, ambayo inaweza kuwa katika idadi yoyote ya maelekezo kutoka nafasi ya sasa ya drone. Ndege isiyo na rubani kawaida huruka umbali mfupi, na kisha itasimama ili kuchagua mwelekeo mpya.

"Hiyo haiheshimu mienendo ya drone [harakati],” Tian anasema. "Inapaswa kusimama na kugeuka, kwa hivyo hiyo inamaanisha kuwa haifai sana katika suala la wakati na nguvu, na huwezi kuongeza kasi.”

Badala yake, ndege zisizo na rubani za watafiti huchunguza eneo la karibu zaidi linalowezekana, huku ukizingatia mwelekeo wao wa sasa. Wanaamini hii inaweza kusaidia drones kudumisha kasi thabiti zaidi. Mkakati huu - ambapo ndege isiyo na rubani huelekea kusafiri katika muundo wa ond - hushughulikia eneo la utafutaji kwa haraka zaidi. "Katika misheni ya utafutaji na uokoaji, muda ni muhimu sana,” Tian anasema.

Katika karatasi, watafiti walilinganisha mkakati wao mpya wa utafutaji na mbinu ya kitamaduni. Ikilinganishwa na msingi huo, mkakati wa watafiti ulisaidia drones kufunika eneo kubwa zaidi, dakika kadhaa kwa kasi na kwa kasi ya juu ya wastani.

Kizuizi kimoja cha matumizi ya vitendo ni kwamba ndege zisizo na rubani bado lazima ziwasiliane na kituo cha chini cha bodi ili kuunganisha ramani. Katika majaribio yao ya nje, watafiti walilazimika kusanidi kipanga njia kisicho na waya ambacho kiliunganisha kila drone na kituo cha ardhini. Katika siku za usoni, wanatumai kubuni ndege zisizo na rubani ili kuwasiliana bila waya wanapokaribiana, kuunganisha ramani zao, na kisha kukata mawasiliano wanapotengana. Kituo cha chini, kwa maana hio, itatumika tu kufuatilia ramani ya kimataifa iliyosasishwa.

Chanzo: http://na probiotic tunayotumia imeidhinishwa pia, na Rob Matheson