Video viser Drones flåde kunne hurtigere søge- og redningsoperationer

Koordinering af erfarne rangers, frivilliges hærer, specialuddannede hunde og døvhelikoptere er ikke en nem opgave. Og alligevel, selv om søgning og redning er notorisk ressourceintensive, er det selvfølgelig også helt nødvendigt.

Heldigvis bliver disse operationer meget mere effektive. Ifølge de seneste data placerede National Park Service 93 procent af sine søgnings- og redningsopkald inden for 24 timer mellem 2004 og 2014, pr. Boston Globe rapport. Nu har ny forskning fra NASAs Langley Research Center og MIT potentialet til at fremskynde processen endnu mere ved at fokusere på en af ​​verdens letteste steder at gå tabt: skove.

Ledet af kandidatstuderende Yulun Tian udgav gruppen sidste uge en video, der debuterede et autonomt system med quadrotor droner designet til at søge et område og kompilere et kort med høj effektivitet og hastighed. Rangers ser på kortet fra en grundstation ville få friheden til at fokusere på redningen selv. Gruppen vil præsentere deres forskning på det internationale symposium om eksperimentelle robotik konferencen i næste uge.

Lad droner gøre det beskidte arbejde

Skønt der ikke er nogen søgning og redningsoperation, kan skovene vise sig at være meget udfordrende. Helikoptere kan ikke se igennem tætte baldakiner, for en, og svage GPS signaler kan gøre drone brug upraktisk.

Tians hold ønskede imidlertid ikke at opgive de GPS-beholdne droner, hvis evne til at bob og væve mellem grene havde potentialet til drastisk at reducere antallet af øjne, der var nødvendige for at udføre søgemissioner. For at løse GPS-problemet tog gruppen et blad fra autonome biler (tænk Waymo) ved at bruge LIDAR til at navigere.

LIDAR (Light Detection and Ranging) bruger laserimpulser til at måle afstanden fra en genstand. Det er svært for droner at differentiere enkelte træer, men med LIDAR kan droner i stedet se på træklynger. Ved at måle afstande mellem dem kan dronerne danne en underskrift af dens placering og tegne et kort. Når systemet genkender signaturer fra forskellige droner, betyder det, at de har besøgt det samme sted, oplysninger, som den så kan bruge til at strikke kortene sammen.

Beregning af det hurtigste kursus

Gruppens forskning er en stigning ikke kun fra brugen af ​​menneskelig kraft, men også fra tidligere drone applikationer.I et forsøg på at maksimere effektiviteten ville tidligere søgende og redningsdroner vælge deres næste søgested ved at rejse til det nærmeste område. Lyder rimeligt, ikke? Men at finde den "nærmeste" vej kan komme med prisen for omorientering.

"Det respekterer ikke dynamik hos drone bevægelse," siger Tian i en erklæring. "Det er nødt til at stoppe og vende, så det betyder, at det er meget ineffektivt med hensyn til tid og energi, og du kan ikke rigtig afhente hastigheden."

I Tears system beregner droner den nærmeste vej under hensyntagen til den aktuelle orientering, hvilket resulterer i en spiralformet sti, der gør det muligt for droner at opretholde momentum, bevare energi og tid. Og i søgning og redning tæller hvert sekund.

Gruppen testede dronerne i simuleringer og testede to i en rigtig skov, der kortlagde 20-kvadratmeter områder på 2-5 minutter. Til fulde anvendelse vil dronerne være udstyret med objektdetekteringssystemer, som kunne identificere en menneskelig form og slippe en pin på deres sted og sparke en redningsmission.

Omgåelse af både menneskelige og drone ineffektiviteter kunne MIT's quadrotorsflåde gøre en fordøjelse i de 51,4 millioner dollars, der blev brugt til søgning og redning af National Park Service mellem 2004 og 2014. Men endnu vigtigere kunne det nye system tage den 93 procent til toppen.