Videoshow Dronesflotta kunde öka fartygsoperationerna

Koordinering av erfarna rangers insatser, frivilliga arméer, specialutbildade hundar och deafeningshelikoptrar är ingen lätt uppgift. Och ändå, även om sök och räddning är notoriskt resursintensiv, är det självklart helt klart nödvändigt.

Lyckligtvis blir dessa operationer mycket effektivare. Enligt de senaste uppgifterna placerade National Park Service 93 procent av sina sök- och räddningssamtal inom 24 timmar mellan 2004 och 2014, per Boston Globe Rapportera. Nu har ny forskning från NASA: s Langley Research Center och MIT potential att påskynda processen ännu mer genom att fokusera på en av världens enklaste platser att gå vilse: skogar.

Ledde av doktorand Yulun Tian släppte gruppen en video förra torsdagen som debuterade ett autonomt system med quadrotor droner avsedda att söka ett område och kompilera en karta med hög effektivitet och snabbhet. Rangers som tittar på kartan från en markstation skulle få friheten att fokusera på själva räddningstjänsten. Gruppen kommer att presentera sin forskning vid International Symposium on Experimental Robotics konferens nästa vecka.

Låt drones göra det smutsiga arbetet

Även om ingen sök- och räddningsoperation är enkel kan skogarna visa sig särskilt utmanande. Helikoptrar kan inte se igenom täta baldakiner, för en, och svaga GPS-signaler kan göra droneanvändning opraktiskt.

Tians lag ville emellertid inte ge upp på GPS-beholden droner, vars förmåga att bobba och väva mellan grenar hade potential att drastiskt minska antalet ögon som behövdes för att utföra sökbesök. För att ta itu med GPS-problemet tog gruppen ett blad från autonoma bilar (tänk Waymo) genom att använda LIDAR för att navigera.

LIDAR (Light Detection och Ranging) använder laserpulser för att mäta avståndet från ett objekt. Det är svårt för dronor att differentiera enskilda träd, men med LIDAR kan dronor istället se på trädklyftor. Genom att mäta avstånden mellan dem kan dronorna skapa en underskrift av platsen och rita en karta. När systemet känner igen signaturer från olika dronor som innebär att de har besökt samma plats, information som den då kan använda för att sticka kartorna tillsammans.

Beräkning av den snabbaste kursen

Gruppens forskning är ett steg upp, inte bara från att använda mänsklig kraft utan också från tidigare droneapplikationer.För att maximera effektiviteten skulle tidigare sök- och räddningsdroner välja sin nästa sökplats genom att resa till närmaste område. Låter rimligt, eller hur? Men att hitta den "närmaste" vägen kan komma med priset för omorientering.

"Det respekterar inte dynamiken hos drone rörelse," säger Tian i ett uttalande. "Det måste sluta och vända, så det betyder att det är mycket ineffektivt när det gäller tid och energi, och du kan inte riktigt hämta fart."

I Hrons system beräknar dronor närmaste vägar med hänsyn till aktuell orientering, vilket resulterar i en spiralformad väg som gör att dronor kan behålla fart och bevara energi och tid. Och i sökning och räddning räknas varje sekund.

Gruppen testade dronorna i simuleringar och testade två i en riktig skog, som kortfattade 20-kvadratmeter områden på 2-5 minuter. För fullständig tillämpning skulle dronorna vara utrustade med objektdetekteringssystem som kunde identifiera en mänsklig form och släppa en stift på deras plats, sparka av ett räddningsuppdrag.

MIT: s flotta av quadrotors skulle kunna bota de 51,4 miljoner dollar som spenderades på sökning och räddning av National Park Service mellan 2004 och 2014. Men ännu viktigare, det nya systemet skulle kunna ta 93 procent till toppen.