Úgy tűnik, hogy nincs egy hét múlva, további hírek nélkül, hogy a drónok sokkal könnyebbé teszik az életünket, vagy mit tehetnek most, hogy szórakoztatjanak minket. Legutóbb arról számoltak be, hogy a repülő eszközök élelmet szállítottak a golfozók számára egy észak-dakotai kurzuson, és hogy Drake showiban biztonsági táncosként használták őket.
De a kilenc hátsó és a koncert szakaszától messze az autonóm repülőgépjárművek komoly üzleti tevékenységet folytatnak, a hurrikánok során az életmentés elősegítésétől az öregedő gazdálkodók kezének adják. És ha egy Rice Egyetemi kutatási projekt megvalósul, a drónok egy nap együtt működhetnek együtt a légkörben lévő mérgező gázok érzékelése és a biztonságos kerület feltérképezése érdekében.
A nemrégiben elnyert 1, 5 millió dolláros Nemzeti Tudományos Alapítvány támogatásával a tudósok a Houston nonprofit szervezetének, a Baylor Orvostudományi és Technológiai Mindenki Főiskolájával együttműködve arra összpontosítanak, hogy a drónoknak intelligenciát biztosítsanak, hogy szippanthassák, ahol robbanások vagy szivárgások után veszélyes szennyezés terjedt., különösen szélsőséges időjárási események után.
Valójában - jegyezte meg Edward Knightly, a kutatást végző villamosmérnök és számítógépes mérnök -, hogy egy ilyen közeli katasztrófa nem messze történt a tavalyi Harvey-i hurrikán után, amikor az első válaszadók a Houston melletti vegyi üzemben lévő gázszivárgással szenvedtek.
"Az első válaszadók körülbelül két és fél kilométeres kerületet állítottak fel a környék lakosainak figyelmeztetésére" - mondja. „De ezeket az első válaszadókat maguk is kórházba vitték. A kerület túl közel volt a forráshoz, de ők nem tudták. Senki sem tudta.
„És ez egy nagyszerű példa arra, hogy mikor biztonságos távolságból küldhetünk be drónákat, és kitalálhatják, hol van egy biztonságos határ, a szél hatása, hogy vannak-e kémiai reakciók a levegőben. A helyes határok megtalálása és meghatározása összetett döntés, és úgy gondoljuk, hogy a drónok nagy segítséget nyújthatnak e döntés meghozatalában. ”
Kicsi gondolkodás
De az, hogy a drónok képesek legyenek valós időben azonosítani az illékony gázokat, néhány nagy kihívást jelent. Kezdetként csökkenthetők-e a hatékony érzékelők olyan méretre és súlyra, hogy illeszkedjenek a drónhoz? A csapat együttműködik Frank Tittel-lel, a Rice emeritus professzorával és úttörővel a lézerek molekulák aláírásainak felderítésében.
"Az érzékelőket legfeljebb másfél kilogrammra kell csökkentenie" - mondja Knightly. „Kidolgozott olyan módszereket, amelyek segítségével a lézerek érzékelik a gázok koncentrációját sokféle gáz számára. De általában olyan rendszereket tervez, amelyek a földön használhatók. Soha nem kellett foglalkoznia ezzel a tömeg- vagy méretkorlátozással rendelkező érzékelők létrehozásával. ”
A projekt nagy részét e pontra összpontosította az ASTRO néven ismert drónflotta intelligenciájának élesítése. Miközben a jövőben a gázérzékelő képességekre koncentrálunk, addig az ASTRO tanulása szélesebb körű. A cél az volt, hogy olyan rendszert fejlesszenek ki, amelyben a drónok - emberi beavatkozás nélkül - együtt dolgozhatnak tárgyak keresésében.
Knightly elmagyarázza, hogy a csapat négy drónflottáját kiképezte egy vezeték nélküli eszköz nyomon követésére, köztük egy mozgó golfkocsira. És „hálózaton kívül” történik, anélkül, hogy egy földön lévő ember távirányítóval irányítana a dolgokat.
"Azt szeretnénk, ha a drónok hálózata nemcsak képes lenne egymás között repülni, hanem akkor is, ha nincs levegő-föld kommunikáció." - mondja. "Ha szélsőséges időjárási viszonyok vannak és az infrastruktúra nem megfelelő, továbbra is szeretnénk képesnek lenni drónok küldésére, hogy információkat gyűjtsünk egy veszélyes területről."
Mielőtt bármit is nyomon követnének, a drónok mesterséges intelligenciájuk segítségével megismerik a környezetüket. Ez az, amit Knightly úgy hív, mint a „keresés és tanulás szakaszát”. A drogok a missziókat azzal indítják el, hogy először eloszlanak, hogy szó szerint megszerezzék a földterületet, és mindig kommunikálnak egymással, hogy ne töltsönek össze egyetlen területen.
"Mielőtt például megkereshetik és megfigyelhetik egy vezeték nélküli eszközt, fontos, hogy megismerjék a környezetet" - mondja Knightly. - Sok fa van? Magas épületek? Vagy tágan nyitott terek? A cél az, hogy megtanuljuk a környezetet, hogy pontosan nyomon tudja követni. ”
Raj és nyom
Ezután továbbjutnak a második fázisba, amelyet helyesen „rajnak és nyomnak” neveznek. Ismét, amikor a célobjektum egy vezeték nélküli eszköz, meghatározták, hol a jele a legerősebb, és ott a drónok rajként összejönnek. . Veszélyes esemény esetén ott lehet a legerősebb a gázolvasás.
"Megállapítják, hogy ezt kell mérnünk, tehát gyűjtsünk néhány nagy felbontású adatot" - mondja Knightly.
"Természetesen a gázok mindegyikének megvan a saját spektrális aláírása" - tette hozzá. „Amikor a drónok kialszanak, különböző gázok keveréke lesz. Ez nem lesz egyértelmű jel egyetlen. Szüksége van tehát arra, hogy a drónok megismerjék a környezetet, összehasonlítsák azt a kifejlesztett statisztikai kiindulási modellekkel, majd képesek legyenek azonosítani a veszélyes kibocsátások forrásait és terjedésének határait. ”
Luca Mottola, a milánói Politechnikai Egyetem Elektronikus, Információs és Biomérnöki Tanszékének docens, úgy véli, hogy ez egy „paradigmatikus példa” arra, amikor a drónák hatékonyabbak lehetnek, mint bármely más technológia.
"A korlátozás nélküli barangolás képessége, ugyanakkor a gazdag érzékelők hasznos terhelését hordozza, és egyedülálló képességeket biztosít számukra" - mondja Mottola, a vezeték nélküli és a drón érzékelőhálózatok vezető szakértője. "A hasonló forgatókönyvek kezelésére jelenleg rendelkezésre álló technológia nagymértékben függ az emberi beavatkozástól, ezért sokkal lassabb és hajlamosabb a hibákra.
"Tehát tehát a dróntechnika bevezetésének sokrétű hatása van. A gyorsabb reagálás javíthatja az eszközök védelmét, korlátozhatja a szerkezetek károsodását és enyhíti az emberi életre gyakorolt hatást."
A rizs kutatói remélik, hogy végül kipróbálják gázérzékelő drónokat egy ideális helyen, a közelben - a Houston Ship Channel, számos vegyipari finomítóval és ipari feldolgozóüzemmel. A projekt előrehaladtával a flotta tíz drónra bővíthető.
A csapat kifejlesztett egy mobilalkalmazást azzal az elképzeléssel is, hogy a drónérzékelők eredményeit felhasználhatja a valós idejű figyelmeztetések küldésére a lakók telefonjaira.
"Orvosokat hívtunk be, hogy segítsünk egy küszöbérték meghatározásában egy közösség számára" - mondja Knightly. - Mikor van ez a tipikus nap? És mikor van nap menedékhelyre?
