211service.com
Jak drony mogą unikać kolizji, dzieląc się wiedzą
Jeśli Federalna Administracja Lotnictwa USA zezwoli na powszechne stosowanie komercyjnych dronów, niebo może wkrótce zabrzmieć rojami bezzałogowych statków powietrznych – zwłaszcza w gęstych rdzeniach miejskich. Oznacza to, że drony będą miały za zadanie autonomicznie unikać kolizji, ponieważ ich liczba będzie zbyt duża, aby przez cały czas polegać na ludzkich kontrolerach ruchu lotniczego.
Drony latające w gęsto zabudowanych miastach będą musiały zostać zaprogramowane, aby podejmowały szybkie decyzje i unikały kolizji.
Laboratorium Stanford Intelligent Systems to tylko jeden z ponad 130 zespołów współpracujących z NASA w celu rozwiązania problemu zarządzania ruchem dronów. System zarządzania ruchem, który będzie rozwijany przez kilka najbliższych lat, pomoże dronom komunikować się ze sobą i unikać potencjalnych kolizji.
Będą wykonywać znacznie bardziej niezwykłe misje, które będą wymagać od nich latania po krętych torach lotu, mówi Mykel Kochenderfer, dyrektor laboratorium Stanford. Bycie odpornym na tę niepewność jest bardzo, bardzo ważne.
DO ostatni artykuł opublikowany przez Kochenderfera i absolwenta inżynierii mechanicznej Hao Yi Ong opisuje szybki proces decyzyjny, który system zarządzania ruchem może wykorzystać do zmiany trasy dronów i uniknięcia kolizji. Ich zespół przeprowadził ponad milion symulacji sytuacji konfliktowych dla od dwóch do dziesięciu dronów. Drony otrzymywały różne poziomy informacji o innych dronach w systemie, a następnie testowano ich czas reakcji i częstotliwość konfliktów.
Naukowcy ze Stanford odkryli, że drony mogą podejmować najszybsze decyzje, gdy są sparowane z najbliższym innym dronem, a obaj biorą pod uwagę wyłącznie zachowanie drugiego. Najwolniejsza reakcja miała miejsce, gdy drony rozważały własne otoczenie, a następnie wprowadzały swoje wyniki do centralnego systemu, który odsyłał decyzje do całej grupy. Czas podejmowania decyzji zawsze się wydłużał, gdy do symulacji wchodziło więcej dronów, ale system zawsze był w stanie podjąć decyzję o zmianie trasy drona w ciągu 50 milisekund.
Chociaż drony przekazujące swoje dane do centralnego systemu decyzyjnego były najwolniejsze, były również najbezpieczniejsze. Drony były najmniej narażone na konflikty, gdy przesyłały dane do systemu centralnego. Drony, które otrzymały dane o lokalizacji innych dronów i założyły, że pozostaną na tej samej ścieżce, były najbardziej narażone na konflikt.
Laboratorium Stanford zajmuje się również autonomicznymi samochodami i kontrolą ruchu lotniczego dla konwencjonalnych samolotów. Jeden z jego projektów, który Kochenderfer opracował częściowo z byłymi kolegami z MIT, polegał na wykorzystaniu niewielkiej ilości mocy obliczeniowej do decydowania o tym, jak samolot powinien uniknąć kolizji. Tradycyjnie unikanie kolizji opierało się na prawie 2000 stronach dokumentów, które szczegółowo opisują każdy możliwy scenariusz i sposób reagowania. Rozwiązanie Stanford i MIT jest obecnie standaryzowane do użytku we wszystkich dużych samolotach.
NASA planuje spędzić 2016 rok na testowaniu systemów zarządzania ruchem dronów, które do tej pory opracowała w miejscach testowania dronów utworzonych przez FAA w całych Stanach Zjednoczonych. W listopadzie zespół NASA poleciał dronem w Moffett Field w Kalifornii, symulując konflikty z dronami generowanymi na komputerze, uruchamiając wczesną wersję systemu zarządzania ruchem, aby ostrzegać drony o potencjalnych kolizjach. FAA przetestowała również podobne systemy opracowane przez firmę zajmującą się oprogramowaniem i usługami dla dronów Precyzyjny jastrząb (patrz FAA przetestuje zdolność dronów do sterowania sobą z kłopotów).
Aby umożliwić wielkoskalowe bezzałogowe systemy powietrzne [bezzałogowe systemy powietrzne] z mieszanką poza zasięgiem wzroku i w zasięgu wzroku, potrzebujemy systemu składającego się z technologii do zarządzania przestrzenią powietrzną i możliwościami samego bezzałogowego statku powietrznego, zasad przestrzeni powietrznej, oraz procedury zarządzania nieprzewidzianymi sytuacjami i nagłymi wypadkami, mówi Parimal Kopardekar, który kieruje programem kontroli ruchu dronów NASA.
Kochenderfer mówi, że naukowcy ze Stanford przetestowali swoją pracę w symulacjach, ale jeszcze nie widzieli, jak działa z prawdziwymi dronami. Sprawdzenie, czy działa w powietrzu, jest jednym z ostatnich kroków.
Jest to obecnie jeden z najbardziej ekscytujących obszarów lotnictwa — wykorzystanie dronów, mówi Kochenderfer. Wiele aplikacji, które umożliwiają, może prowadzić do nowych modeli ekonomicznych, ale potencjał ratowania życia i poprawy wydajności, myślę, że to naprawdę dość interesujące.