Учёные научили БПЛА высокоскоростному автономному полёту в неизвестной местности

08 Октябрь 2021 11:32
Читать 7 минут

Исследователи из Цюрихского университета предложили новый способ полёта БПЛА на высоких скоростях в неизвестной местности с помощью бортовых измерений и вычислений. Такой подход может быть полезен при возникновении чрезвычайных ситуаций и для обеспечения безопасности на строительных площадках. Об этом сообщает портал TechXplore.com.

ФОТО — UZH

Когда возникает необходимость в исследовании лесов, зданий или пещер, дронов сложно превзойти. Они маленькие, быстрые и маневренные, однако автономные дроны вряд ли смогут найти дорогу в неизвестной среде без карты. Опытные люди-пилоты всегда были необходимы.

"Чтобы освоить автономный маневренный полёт без столкновений, вам нужно за доли секунды оценить окружающую среду. А это очень сложно как для людей, так и для машин. Только опытные люди-пилоты могут достичь этого уровня после многих лет тренировок", — считает Давиде Скарамуцца (Davide Scaramuzza), один из авторов исследования.

В рамках нового исследования учёным удалось обучить автономный квадрокоптер летать через ранее не известные среды, такие как леса, здания, руины и пещеры, сохраняя при этом скорость до 40 км/ч, не врезаясь в препятствия. Всё это удалось достичь только с помощью бортовых камер и вычислений.

ФОТО — UZH

Нейронная сеть дрона научилась летать, наблюдая за своего рода "смоделированным экспертом", т. е. дроном, созданным компьютером. Алгоритм постоянно имел полную информацию о состоянии квадрокоптера и показаниях его датчиков, благодаря вычислительным мощностям, он всегда находил лучшую траекторию.

Данные "смоделированного эксперта" использовались для обучения нейронной сети. Это значительное преимущество перед существующими системами, которые сначала используют данные датчиков для создания карты окружающей среды, а затем планируют траектории на карте, что занимает большое количество времени и делает невозможным полёт на высоких скоростях.


ФОТО — UZH

Систему уже успешно протестировали в реальных условиях, дрон смог летать без столкновений в неизвестной местности со скоростью 40 км/ч.

"Людям требуются годы на обучение, ИИ же, используя высокопроизводительные симуляторы, может достичь сопоставимых навигационных способностей почти мгновенно", — заявляют исследователи.

Новый подход может быть использован, и в автомобилях, и в космической робототехнике, и во многих других сферах.

Больше новостей: