| 19 мая 2021 г. — 9:58 PT
Они бесчисленное количество раз завораживали нас своими красивыми, синхронизированными движениями в ночном небе. Но могут ли рои дронов летать внутри помещений, избегая препятствий и не сталкиваясь друг с другом?
Одна из причин, по которой рои дронов, помимо световых шоу, не получили более широкого распространения, заключается в риске возникновения заторов внутри роя. Как объясняет Дарио Флореано, профессор EPFL, одного из двух Швейцарских федеральных политехнических школ:
В рое дронов, когда один дрон меняет свою траекторию, чтобы избежать препятствия, его соседи автоматически синхронизируют свои движения соответственно. Но это часто приводит к замедлению роя, возникновению заторов внутри роя или даже к столкновениям.
Чтобы решить эту проблему, исследователи из Лаборатории интеллектуальных систем (LIS) EPFL разработали новую модель предиктивного управления для роев дронов. В этой системе дроны не только реагируют на других летающих роботов в рое, но и предвосхищают свои собственные будущие движения и прогнозируют движения своих соседей. Звучит захватывающе, не так ли? Давайте углубимся…
Обеспечение полетов роев дронов внутри помещений с использованием локальной информации
В световом шоу дронов рои зависят от команд, выдаваемых центральным компьютером. Это означает, что централизованная система управления рассчитывает траекторию каждого дрона и выдает команды, которые помогут роям избежать столкновения.
Однако в модели EPFL программирование осуществляется локально и основано на простых правилах. К ним могут относиться поддержание минимального расстояния между дронами, установка скорости, которую они должны соблюдать, или указание им конкретного направления движения.
Энрика Сория, аспирантка LIS, говорит, что поскольку дроны управляются с использованием локальной информации и могут автономно изменять свои траектории, модель дает дронам возможность определять, когда сосед собирается замедлиться. Это означает, что замедление оказывает меньшее влияние на их собственный полет.
В некотором смысле, модель вдохновлена природой — как стая птиц, летящих вместе. Флореано говорит:
Мы еще не знаем, могут ли животные предсказывать движения окружающих, и в какой степени. Но биологи недавно предположили, что синхронизированные изменения направления, наблюдаемые у некоторых больших групп, требуют более сложной когнитивной способности, чем считалось ранее.
Тестовые запуски, безусловно, доказали, что эта новая система управления роями дронов может повысить скорость, порядок и безопасность машин в зонах с большим количеством препятствий, таких как реальные условия внутри помещений. Смотрите: