
Инженер из Хьюстонского университета разработала новую бортовую систему безопасности, которая может помочь дронам избегать аварий еще до того, как они произойдут, даже если неожиданные факторы сбивают их с курса.
Технология, разработанная специально для квадрокоптеров, выполняет роль автономного «контролера безопасности». Вместо того чтобы заменять пилота или полетное программное обеспечение, она постоянно отслеживает состояние летательного аппарата во время полета и вмешивается только тогда, когда обнаруживает, что дрон вот-вот попадет в опасную ситуацию.
Идея проста. Дрон может идеально следовать заданному маршруту, но внезапный порыв ветра, резкое воздействие или другая внешняя сила могут быстро подтолкнуть его к препятствию или небезопасной зоне. Новая система разработана для того, чтобы распознавать этот риск в режиме реального времени и автоматически вносить коррективы до возникновения столкновения.
Исследование проводилось под руководством Марции Ческон, доцента кафедры машиностроения и аэрокосмической техники имени Дэвида К. Циммермана в Инженерном колледже Каллена Хьюстонского университета, и было опубликовано в цифровой библиотеке Американского общества инженеров-механиков.
Ческон описывает эту технологию как «невидимый забор» вокруг дрона.
«Вы можете представить это как невидимый забор, который определяет, где дрон может находиться в безопасности, — объясняет она. — Всякий раз, когда «контролер безопасности» прогнозирует, что дрон опасно приблизится к границе и потенциально может врезаться в нее, разработанный нами алгоритм отталкивает его обратно».
В основе системы лежит математическая концепция, известная как функция барьерного контроля (Control Barrier Function, CBF). Программное обеспечение постоянно контролирует наклон и положение дрона, прогнозирует, приближается ли он к небезопасному состоянию, и при необходимости временно берет управление на себя, чтобы удерживать аппарат в пределах допустимых параметров полета.
По словам Ческон, эта работа преодолевает важный разрыв между теоретическими исследованиями безопасности и практической эксплуатацией дронов. Вместо того чтобы существовать только в симуляциях, система безопасности была разработана и протестирована на реальном оборудовании в университетской лаборатории передового обучения, искусственного интеллекта и управления.
Поскольку дроны берут на себя все более сложные задачи — от инспекции критически важной инфраструктуры до работы в переполненных или ограниченных пространствах, — подобные системы могут обеспечить дополнительный уровень защиты, не мешая штатному полету. Вмешиваясь только тогда, когда это необходимо, технология призвана сделать автономные и пилотируемые полеты дронов более надежными, снижая риск аварий, вызванных непредсказуемыми условиями.
Читайте также: AVSS устанавливает производственный рекорд на фоне растущего мирового спроса на дроны