Videoprogrammer Fleet of Drones kan øke hastigheten på søk og redningsoperasjoner

Koordinering av erfarne rangers, soldater av frivillige, spesialutdannede hunder og døvende helikoptre er ingen enkel oppgave. Og likevel, selv om søk og redning er notorisk ressursintensiv, er det også åpenbart helt nødvendig.

Heldigvis blir disse operasjonene mye mer effektive. Ifølge de nyeste dataene har Nasjonalparkstjenesten vellykket 93 prosent av sine søk og redningsanrop innen 24 timer mellom 2004 og 2014, pr. Boston Globe rapportere. Nå har ny forskning fra NASAs Langley Research Center og MIT potensialet til å fremskynde prosessen enda mer ved å fokusere på en av verdens enkleste steder å gå seg vill: skoger.

Ledet av kandidatstuderende Yulun Tian, ​​la gruppen ut en video i fjor, debuting et autonomt system med quadrotor droner designet for å søke i et område og kompilere et kart med høy effektivitet og fart. Rangers som ser på kartet fra en bakke stasjon ville få friheten til å fokusere på redningen selv. Gruppen vil presentere sin forskning på det internasjonale symposiet om eksperimentell robotikk konferanse neste uke.

La droner gjøre det skitne arbeidet

Selv om ingen søk og redningsoperasjon er enkel, kan skogene vise seg å være svært utfordrende. Helikoptre kan ikke se gjennom tette baldakiner, for en, og svake GPS-signaler kan gjøre dronebruk upraktisk.

Tians lag ønsket imidlertid ikke å gi opp på GPS-beholdene droner, hvis evne til å bobbe og veve mellom grener hadde potensial til å drastisk redusere antall øyne som trengs for å utføre søkemisjoner. For å løse GPS-problemet tok gruppen et blad fra autonome biler (tenk Waymo) ved å bruke LIDAR til å navigere.

LIDAR (Light Detection and Ranging) bruker laserpulser til å måle avstanden fra en gjenstand. Det er vanskelig for droner å skille mellom trær, men med LIDAR kan droner i stedet se på treklynger. Ved å måle avstandene mellom dem, kan dronene danne en underskrift av stedet og tegne et kart. Når systemet gjenkjenner signaturer fra forskjellige droner som betyr at de har besøkt samme sted, informasjon som den kan bruke til å strikke kartene sammen.

Beregning av raskeste kurs

Gruppens forskning er et steg opp, ikke bare fra bruk av menneskelig kraft, men også fra tidligere drone-applikasjoner.For et forsøk på å maksimere effektiviteten, ville tidligere søk- og redningsdroner velge neste søkested ved å reise til nærmeste område. Høres rimelig, ikke sant? Men å finne den "nærmeste" banen kan komme med prisen på omorientering.

"Det respekterer ikke dynamikken til drone bevegelse," forteller Tian i en uttalelse. "Det må stoppe og snu, så det betyr at det er svært ineffektivt når det gjelder tid og energi, og du kan egentlig ikke hente fart."

I Tears system beregner droner nærmeste vei mens man tar hensyn til aktuell orientering, noe som resulterer i en spiralbane som gjør at droner kan opprettholde momentum, spare energi og tid. Og i søk og redning, teller hvert sekund.

Gruppen testet dronene i simuleringer og testet to i en ekte skog, som vellykket kartlegger 20-kvadratmeter områder på 2-5 minutter. For fullstendig bruk vil dronene være utstyrt med objektdeteksjonssystemer som kunne identifisere en menneskelig form og slippe en pin på deres plassering, sparker av en redningsoppgave.

Ved å bytte både menneskelig og drone ineffektivitet, kunne MITs flåte av quadrotors gjøre en gjengjeld i den $ 51,4 millioner som ble brukt på søk og redning av National Park Service mellom 2004 og 2014. Men enda viktigere, det nye systemet kunne ta det 93 prosent til toppen.