Drony nie będą się już zderzać w powietrzu. Pomoże nowy algorytm

Naukowcy stworzyli system planowania trajektorii, dzięki któremu drony współpracujące ze sobą w tej samej przestrzeni powietrznej, nie będą się ze sobą zderzać. To mała rzecz, ale może znacznie ułatwić życie wszystkim operatorom bezzałogowych statków powietrznych.
Grupy dronów przydają się m.in. w rolnictwie /Fot. Pixabay

Grupy dronów przydają się m.in. w rolnictwie /Fot. Pixabay

Drony współpracujące w tej samej przestrzeni, np. podczas rozpylania pestycydów lub tworzenia map krajobrazowych, istnieje ryzyko zderzenia. Zazwyczaj jest ono niewielkie, gdyż praca dronów jest dobrze koordynowana, ale zawsze występuje.

Czytaj też: Odrażające, paskudne… ale sensowne. Naukowcy opracowali idealne drony szpiegujące

Naukowcy MIT w 2020 r. zaprezentowali system o nazwie MADER, który umożliwia grupie dronów poruszanie się po optymalnych, bezkolizyjnych trajektoriach. Każdy obiekt ujawnia swoją pozycję, aby inne wiedziały, gdzie planuje się udać. Jednak kiedy MADER został przetestowany na prawdziwych maszynach, okazało się, że jeżeli dron nie ma aktualnych informacji o trajektoriach swoich partnerów, może nieumyślnie wybrać ścieżkę już zajętą. System na szczęście został już poprawiony i teraz funkcjonuje pod nazwą Robust MADER.

MADER działał świetnie w symulacjach, ale nie był testowany na sprzęcie. Zbudowaliśmy więc kilka dronów i zaczęliśmy nimi latać. Drony muszą ze sobą rozmawiać, aby dzielić się trajektoriami, ale kiedy już zaczniesz latać, dość szybko zdasz sobie sprawę, że zawsze występują opóźnienia w komunikacji, które wprowadzają pewne błędy. Kota Kondo, student aeronautyki i astronautyki z MIT

Drony wolniejsze, ale bezpieczniejsze

Nowy algorytm zawiera etap sprawdzania opóźnienia, podczas którego dron czeka przez określony czas, zanim przyjmie nową trajektorię. Jeśli w tym czasie dron otrzyma dodatkowe informacje o trajektorii od innych dronów, porzuci wybraną ścieżkę i rozpocznie proces optymalizacji od nowa. Całość wydaje się banalnie prosta, ale nikt wcześniej nie zastosował takiego podejścia do MADER.

Robust MADER podczas testów na dronach /Fot. MIT

Robust MADER przetestowano zarówno w symulacjach, jak i eksperymentach lotniczych z prawdziwymi dronami, osiągając 100-procentowy wskaźnik sukcesu w generowaniu bezkolizyjnych trajektorii. Żadne inne rozwiązanie nie zapewniało tak wysokiego bezpieczeństwa.

Jeśli chcesz latać bezpieczniej, musisz być ostrożny, więc rozsądne jest, że jeśli nie chcesz zderzyć się z przeszkodą, dotarcie do celu zajmie ci więcej czasu. Jeśli się z czymś zderzysz, to niezależnie od tego, jak szybko lecisz, nie ma to większego znaczenia, bo nie dotrzesz do celu. Kota Kondo

Drony były w stanie przelecieć 3,4 m/s z Robust MADER, chociaż miały nieco dłuższy średni czas podróży niż niektóre systemy bazowe. Ale żadna inna metoda nie była idealnie bezkolizyjna w każdym eksperymencie.

Czytaj też: Drony mają problem z lataniem na okazałe dystanse. Specjalna sieć rozwiąże go

Teraz naukowcy chcą przetestować Robust MADER na zewnątrz, gdzie na komunikację wpływa wiele przeszkód i rodzajów hałasu. Chcą również wyposażyć drony w czujniki wizualne, aby mogły one wykrywać inne obiekty lub przeszkody, przewidywać ich ruchy i uwzględniać te informacje w optymalizacji trajektorii.