MIT разработал систему для безопасной навигации дронов среди неизвестных препятствий. М...
MIT разработал систему для безопасной навигации дронов среди неизвестных препятствий. Метод математически гарантирует отсутствие столкновений Исследователи Массачусетского технологического института (MIT) разработали систему автономной навигации SANDO, которая позволяет беспилотникам прокладывать безопасный маршрут в незнакомой среде с неподвижными и движущимися препятствиями. В отличие от многих существующих решений, система учитывает не только текущее положение объектов, но и возможную траекторию их движения и математически гарантирует отсутствие столкновения. SANDO (Safe Autonomous Trajectory Planning for Dynamic Unknown Environments) предназначена для ситуаций, в которых у дрона нет заранее подготовленной карты местности. Бортовые камеры и датчики обнаруживают препятствия во время полёта, после чего система формирует так называемый безопасный коридор в трёхмерном пространстве. При этом для движущегося объекта учитывается максимально возможная скорость. Алгоритм рассчитывает область, в которую препятствие потенциально может попасть за определённое время, и прокладывает маршрут дрона за пределами этой зоны. По мере изменения обстановки безопасный коридор и траектория пересчитываются непосредственно во время полёта. Одной из особенностей SANDO стало сочетание гарантии безопасности и оптимизации маршрута. Система сначала использует тепловую карту, чтобы определить наиболее опасные участки пространства и направить дрон в сторону от зон с высокой концентрацией препятствий. Затем алгоритм оптимизирует траекторию внутри безопасного коридора, стремясь доставить аппарат к цели как можно быстрее. Разработчики также упростили математические вычисления, чтобы система могла выполнять перерасчёт маршрута на бортовом компьютере без постоянной передачи данных на внешнюю вычислительную систему. Исследователи протестировали технологию как в моделировании, так и на реальном БПЛА. В симуляциях SANDO быстрее достигала заданной цели по сравнению с несколькими современными системами планирования и при этом не допускала столкновений. Во время испытаний с реальным дроном система использовала бортовые датчики и вычислитель для обнаружения препятствий и перестроения маршрута непосредственно в полёте. MIT сообщает, что аппарат успешно избегал динамических препятствий во всех 12 испытательных полётах. Разработка может найти применение в поисково-спасательных операциях, обследовании разрушенных зданий, исследовании шахт и других пространств без готовой карты. Ещё одним потенциальным сценарием исследователи называют доставку посылок в густонаселённых районах, где дрону приходится учитывать постоянно меняющуюся обстановку. В случае чрезвычайных ситуаций технология может позволить БПЛА самостоятельно работать там, где предварительное построение безопасного маршрута невозможно.