До сих пор беспилотники или беспилотные летательные аппараты не вполне оправдывали свое название, поскольку требовали управления - то есть по-сути оставались пилотируемыми, даже если пилот и не находился на их борту. Вскоре многое изменится - ученые Швейцарского государственного института технологий трудятся над созданием автоматики, которая возможно позволит беспилотнику стать по-настоящему автономным. Для этого дроны должны научиться самостоятельно строить 3D-карты окружающего пространства.  

3D-карта

Исследователи цюрихского Швейцарского государственного института технологий на днях показали небольшой гексакоптер Asctec Firefly, способный строить 3D-карты окружающего пространства при минимальном участии человека-оператора. Карта позволяет проложить маршрут, двигаясь по которому беспилотник не сталкивается с препятствиями. 

Вероятно впервые полное картографирование осуществляется на борту мультикоптера! А также происходит определение местоположения дрона на этой карте и планирование его дальнейшего движения. Беспилотник использует для этого комбинацию ПО и сенсоров. 

Все же без пилота обойтись пока что не получилось - первый полет по новому маршруту требуется провести "в ручном режиме" во время которого дрон составляет карту. В дальнейшем дрон может летать тем же маршрутом уже в автономном режиме.

Почему осталась необходимость использования пилота я, признаться, так и не понял. По-идее, задача картографирования незнакомого помещения уже была решена для роботов-пылесосов, которые не только справляются с этой задачей, но и, например, возвращаются к точке, где стоит их зарядное устройство. Бортовой компьютер дрона не способен составить оптимальный маршрут по уже подготовленной карте? В общем, деталей о разработке в источнике явно не хватает.   

Asctec Firefly 

 

Команда из Цюриха использует бортовую стереокамеру и набор сенсоров, которые замеряют скорость устройства, его ориентацию в пространстве и ускорения. Дрон испытывали в производственном помещении с множеством препятствий. 

Ранее дроны уже оснащали возможностью картографирования и различными сенсорами, но обычно обработку собранных с борта БЛА данных ведут не в режиме реального времени, и на более мощных компьютерах, которые получают с дрона видеопоток или набор фотографий. Здесь, как я понял, практически все делается на борту. Статью о своей разработке авторы представили месяцем ранее на Международной Конференции Интеллектуальных роботов и систем. 

К сожалению, за все приходится платить - в данном случае время автономного полета гексакоптера уменьшилось до 7 минут. Разработчики уверены, что на рынке вскоре появятся модели, способные оставаться в воздухе до 20 минут с той же полезной нагрузкой. 

Цюрихская команда занялась решением новой проблемы - они хотят научить дрон избегать столкновений с движущимися объектами, которых нет на карте, например, с людьми и движущимся оборудованием.

Можно вспомнить, что на рынке уже есть системы для беспилотников, способные замечать препятствия и старающиеся не избежать сталкновений дрона с ними. Это, например, система уклонения от столкновений eBumper4, предназначенная для установки на хобби-дроны, или система Guidance, которой оснащается новинка DJI Matrice 100.

DJI Matrice с системой предупреждения столкновений Guidance на борту

Там, конечно, все проще - карты не составляются, беспилотник просто зависает в воздухе, если его бортовая система замечает препятствие по курсу, который задает пилот. А если препятствие будет приближаться, то беспилотник станет автоматически "отступать" от него. 

Собственно, это умеет и FireFly с системой Intel Real Sence на борту, как показывали на CES-2015. 

Несложно прогнозировать, что беспилотники очень быстро, за несколько лет обзаведутся достаточным интеллектом и набором датчиков, чтобы успешно избегать столкновений с неподвижными препятствиями. Для того, чтобы не сталкиваться с подвижными препятствиями - датчики должны быть более дальнобойными, на основе лазеров, например, а система уклонения от столкновений - работать быстрее. Возможно подойдут разработки, которые используют робомобили. 

Так или иначе, но беспилотники вскоре станут более безопасными для окружающего мира, а мир - безопаснее для беспилотников. К всеобщему удовольствию.