Чини се да не пролази ни једна недеља, без вести о томе како ће нам дронови олакшати живот или шта могу учинити сада да нас забаве. Недавно су објављени извјештаји о летећим уређајима који су достављали храну голферима на курсу у Сјеверној Дакоти и који су кориштени као резервни плесачи на Дракеовим наступима.
Али далеко од далеких девет и концертних бина, аутономна летећа возила баве се озбиљним послом, од помагања у спашавању живота током урагана до полагања руку старијим пољопривредницима. А, ако се догоди истраживачки пројекат Универзитета Рице, рој беспилотних летелица могао би једног дана да делује заједно како би осетио отровне гасове у атмосфери и мапирао безбедан обод.
Подстакнути недавном грантом Националне фондације за науку у износу од 1, 5 милиона долара, научници ће се у сарадњи са Неуролошком непрофитном организацијом из Хоустона, Баилор Цоллеге оф Медицине анд Тецхнологи Фор Алл, фокусирати на давање дронова обавештајним подацима да открију где се опасно загађење проширило након експлозија или цурења посебно након екстремних временских прилика.
У ствари, приметио је Едвард Книгхтли, инжењер електротехнике и рачунара, који је водио истраживање, таква врста катастрофе догодила се недалеко од урагана Харвеи прошле године, када су први реаговали због изливања гаса из хемијске фабрике у близини Хоустон-а.
"Први испитаници ушли су да поставе обод око два и по километра како би упозорили становнике сусједства", каже он. „Али они први одговорни су сами хоспитализовани. Периметар је био преблизу извору, али то нису знали. Нико није знао.
„И то је сјајан пример где можемо да шаљемо беспилотне летелице са сигурне удаљености и они могу да схвате где је сигурна граница, ефекат ветра, да ли је дошло до хемијских реакција у ваздуху. Проналажење и постављање правих граница је сложена одлука и мислимо да би беспилотне летјелице могле бити од велике помоћи у доношењу те одлуке. "
Мало размишљам
Али давање дроновима способност да препознају испарљиве гасове у реалном времену доноси неке велике изазове. За почетак, да ли се ефикасни сензори могу смањити на величину и тежину који могу да стану на дрону? Тим сарађује са Франком Титтелом, професором емеритусом на Рајсу и пиониром у употреби ласера за откривање потписа молекула.
„Морамо смањити сензоре на један и по килограм или мање“, каже Книгхтли. „Развио је начине за ласере да осете концентрације гаса за најразличитије гасове. Али обично дизајнира системе који ће се користити на терену. Никада се није морао бавити стварањем сензора са ограничењем масе или величине. "
Највећи фокус овог пројекта на ову тачку био је на заоштравању интелигенције беспилотне флоте, познате као АСТРО. Док ће се фокус који напредује усредсредити на способности сензирања гаса, АСТРО-ово учење има шири обим. Циљ је био развити систем где дронови могу заједно да раде - без људске интервенције - како би пронашли предмете.
Книгхтли објашњава да је тим обучио своју флоту од четири беспилотне летелице за тражење бежичног уређаја, укључујући и једног на покретним голф колима. И то се ради „изван мреже“, а да на терену не неко не усмери ствари даљинским управљачем.
„Желимо да мрежа дронова не само да може летети међу собом, већ чак и ако не постоји комуникација ваздух-земља, “ каже он. "Ако је екстремно време и инфраструктура пропада, и даље желимо да можемо да пошаљемо беспилотне летелице да прикупе информације о опасном подручју."
Пре него што започну било шта да прате, беспилотне летелице користе своју вештачку интелигенцију како би научиле о својој околини. То Книгхтли назива "фазом претраживања и учења." Дронови започињу мисије прво се ширећи тако да буквално добију земљу, све време комуницирајући једни са другима, тако да се не гомилају у једном крају.
„Пре него што могу да пронађу и прате бежични уређај, на пример, важно им је да науче околину“, каже Книгхтли. „Има ли пуно дрвећа? Високе зграде? Или су то широки отворени простори? Циљ је научити окружење како би могли тачно да прате. “
Рој и траг
Затим прелазе на другу фазу, која се прикладно назива "рој и траг". Поново, када је циљни објект бежични уређај, идентификовали су где је његов сигнал најјачи, и ту се дронови сакупљају као рој. . У случају опасног догађаја, могуће је да је очитавање гаса најјаче.
"Они одређују да је то оно што би требало да меримо, па идемо прикупити неке податке високе резолуције", каже Книгхтли.
"Наравно, сви гасови имају свој спектрални потпис", додаје он. „Када се беспилотни летелице угаси, постојаће микс различитих гасова. Неће то бити јасан сигнал само једног. Тако да су нам беспилотне летелице потребне да упознамо животну средину, упоредимо је са статистичким основним моделима које смо развили, а затим да можемо да идентификујемо изворе опасних емисија и границе где су се ширили. "
Луца Моттола, ванредни професор на катедри за електронику, информације и биоинжињеринг на Политехничком универзитету у Милану, верује да је ово „парадигматичан пример“ када дронови могу бити ефикаснији од било које друге технологије.
"Способност да несметано лутају, док носе богате оптерећења сензора, пружа им јединствен скуп способности", каже Моттола, водећи стручњак за бежичне и дронске сензорске мреже. „Тренутно доступна технологија за адресирање сличних сценарија увелико се ослања на људску интервенцију и самим тим је много спорија и подложна грешкама.
"Дакле, утицај примене беспилотне технологије је многострук. Брже реаговање може пружити бољу заштиту имовине, ограничити штету на конструкцијама и побољшати утицај на људске животе."
Истраживачи Рајса надају се да ће на крају тестирати своје беспилотне летелице на идеалној локацији у близини - бродски канал Хјустон, са бројним хемијским рафинеријама и индустријским постројењима за прераду. Како пројект траје, флота би се могла проширити на чак десет беспилотних летелица.
Тим је такође развио мобилну апликацију са идејом да би он могао да користи налазе сензора беспилотних летелица за слање упозорења о квалитету ваздуха у стварном времену на телефоне становника.
„Довели бисмо лекаре да помогну у постављању прагова за заједницу“, каже Книгхтли. „Када је то типичан дан? А када је дан да се склониш? "
