Для беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) обход препятствий – одна из главных задач на пути к автономному управлению. На рынке дронов нет эффективных систем для преодоления возникающих преград. Возможно, разработки ученых Цюрихского университета помогут в решении этой задачи. Об этом сообщает NewAtlas.
Большинству решений для обработки изменений в окружающей обстановке нужно 20-40 миллисекунд. Это приемлемый показатель для дронов, которые спокойно летят к зданиям. Если на пути БПЛА неожиданно возникнут птицы, дроны или другие объекты, то времени на обработку данных потребуется больше.
Команда исследователей разработала для дронов систему быстрых «рефлексов». Для демонстрации ученые выбрали игру «вышибалы» (доджбол). Квадрокоптер оснастили нейроморфными камерами, способными за считанные миллисекунды обнаружить препятствия, и алгоритмами, ускоряющими детекцию. Вместо анализа каждого пикселя камеры и алгоритмы реагировали на изменение интенсивности света пикселей. Также исследователи оснастили камеры алгоритмами, которые корректировали траекторию и скорость движения БПЛА в режиме реального времени.
В результате скорость обнаружения препятствий сократилась до 3,5 миллисекунд. То есть пиксели, если движения в кадре нет, остаются «тихими» и снижают нагрузку на обработку данных.
Испытания в игре «вышибалы» только с камерами показали, что алгоритм с точностью 81%-97% обнаруживает брошенные в кадр объекты. Показатели зависят от размера объекта и расстояния до него. После установки камер на квадрокоптеры дроны с точностью до 90% отклонялись от мячей, в том числе — брошенных в расстоянии более трех метров и летящих со скоростью 10 метров в секунду. С задачей справлялась даже одна камера, если давали параметры объектов. Две камеры могли самостоятельно просчитать объемы препятствий и быстро отреагировать на них.
Ученые рассчитывают в десять раз увеличить скорость реагирования.
«Наша конечная цель – сравнять эффективность самоуправляемых дронов с теми, что управляют операторы. Человек контролирует работу беспилотников в поисковых и спасательных работах. Автономные БПЛА могли бы сами принимать решения и вести работу и на расстоянии дальше, чем позволяет пульт дистанционного управления», – рассказал Давид Фаланья (Davide Falanga), руководитель исследования.