Video zeigt, dass Flotte von Drohnen Such- und Rettungsaktionen beschleunigen könnte

Die Bemühungen erfahrener Ranger, freiwilliger Armeen, speziell ausgebildeter Hunde und betäubender Hubschrauber zu koordinieren, ist keine leichte Aufgabe. Obwohl Such- und Rettungsmaßnahmen bekanntermaßen ressourcenintensiv sind, ist dies natürlich auch absolut notwendig.

Glücklicherweise werden diese Vorgänge wesentlich effizienter. Laut den neuesten Daten hat der Nationalparkdienst innerhalb von 24 Stunden zwischen 2004 und 2014 93% seiner Such- und Rettungsaufrufe erfolgreich durchgeführt Boston Globe Bericht. Neue Forschungsergebnisse des Langley Research Center und des MIT der NASA haben nun das Potenzial, den Prozess noch weiter zu beschleunigen, indem sie sich auf einen der einfachsten Orte der Welt konzentrieren, um sich zu verlieren: Wälder.

Unter der Leitung des Studenten Yulun Tian veröffentlichte die Gruppe am vergangenen Donnerstag ein Video, das ein autonomes System von Quadrotor-Drohnen vorstellte, mit dem ein Gebiet durchsucht und eine Karte mit hoher Effizienz und Geschwindigkeit erstellt werden soll. Ranger, die die Karte von einer Bodenstation aus beobachten, würden die Freiheit haben, sich auf die Rettung selbst zu konzentrieren. Die Gruppe wird ihre Forschungsarbeiten nächste Woche auf der Konferenz "International Symposium on Experimental Robotics" vorstellen.

Lass Drohnen die Drecksarbeit machen

Obwohl Such- und Rettungsaktionen nicht einfach sind, können Wälder eine besondere Herausforderung darstellen. Hubschrauber können nicht durch dichte Überdachungen sehen, und schwache GPS-Signale können dazu führen, dass Drohnen unbrauchbar werden.

Das Team von Tian wollte jedoch nicht auf die GPS-fähigen Drohnen verzichten, deren Fähigkeit, zwischen Ästen zu schweben und zu weben, die Anzahl der für die Durchführung von Suchmissionen erforderlichen Augen drastisch reduzieren konnte. Um das GPS-Problem anzugehen, nahm die Gruppe autonome Autos (denken Sie an Waymo) ein Blatt, indem sie LIDAR zum Navigieren verwendet.

LIDAR (Light Detection and Ranging) verwendet Laserpulse, um die Entfernung von einem Objekt zu messen. Es ist für Drohnen schwierig, einzelne Bäume zu unterscheiden, aber mit LIDAR können Drohnen stattdessen Baumgruppen betrachten. Durch das Messen der Entfernungen können die Drohnen dann eine Signatur ihres Standorts erstellen und eine Karte zeichnen. Wenn das System Signaturen von verschiedenen Drohnen erkennt, was bedeutet, dass sie denselben Standort besucht haben, können Informationen verwendet werden, um die Karten zu verknüpfen.

Berechnung des schnellsten Kurses

Die Forschung der Gruppe ist nicht nur ein Schritt nach oben, da sie nicht nur menschliche Kräfte nutzt, sondern auch von früheren Drohnenanwendungen.In einem Versuch, die Effizienz zu maximieren, würden frühere Such- und Rettungsdrohnen ihren nächsten Suchstandort auswählen, indem sie zum nächstgelegenen Gebiet reisen. Klingt vernünftig, richtig? Den „engsten“ Weg zu finden, kann jedoch mit dem Preis der Neuorientierung einhergehen.

"Das respektiert nicht die Dynamik der Drohne Bewegung", sagt Tian in einer Erklärung. "Es muss anhalten und wenden, was bedeutet, dass es in Bezug auf Zeit und Energie sehr ineffizient ist, und Sie können die Geschwindigkeit nicht wirklich steigern."

Im System von Tian berechnen Drohnen den nächstgelegenen Pfad unter Berücksichtigung der aktuellen Orientierung. Dies führt zu einem spiralförmigen Pfad, der es den Drohnen ermöglicht, den Impuls aufrechtzuerhalten und dabei Energie und Zeit zu sparen. Und bei der Suche und Rettung zählt jede Sekunde.

Die Gruppe testete die Drohnen in Simulationen und testete zwei in einem echten Wald, wobei 20 Quadratmeter große Flächen in 2 bis 5 Minuten kartiert wurden. Für eine vollständige Anwendung würden die Drohnen mit Objekterkennungssystemen ausgestattet sein, die eine menschliche Form erkennen und an ihrem Standort eine Stecknadel ablegen könnten, um eine Rettungsmission zu starten.

Durch die Umgehung von Ineffizienzen von Menschen und Drohnen konnte die MIT-Flotte von MIT-Quadrotoren die von National Park Service zwischen 2004 und 2014 für Such- und Rettungsaktionen aufgewendeten 51,4 Millionen US-Dollar einschränken. Vor allem aber könnte das neue System die 93 Prozent an die Spitze bringen.