ربات چگونه خلبان «پهپاد» را از میدان خارج کرد! (+فیلم)

موبنا؛ محمدمهدی حیدرپور – برخلاف مسابقات اتوموبیلرانی، در مسابقاتی که پهپادها حضور دارند، خلبانان تحت تاثیر نیروهای ناتوان کننده جی قرار نمی گیرند، از این رو، شاهد پرواز پهپادها با سرعت هایی بسیار بالا در مسابقات هستیم. تا به امروز پهپادهای خودمختار همواره در رقابت با پهپادهایی که توسط انسان کنترل می شدند، ناموفق بودند، اما دیگر این گونه نیست.

پژوهشگران در دانشگاه زوریخ الگوریتمی جدید را توسعه داده اند که می تواند مسیر مسابقه را با استفاده از نقاط مشخصی در آن تجزیه و تحلیل کند. مسابقات پهپادها شامل پرواز در یک مسیر دایره ای ساده نمی شود و نیازمند هدایت پهپاد در مسیری پیچیده و عبور از موانع مختلف بوده که اغلب نیازمند تغییر مسیر و گردش های کامل است. الگوریتم جدید می تواند بهینه‌ترین مسیر برای پرواز یک پهپاد از جمله میزان سرعت، زوایا، و خطوط سیر که برای عبور از موانع لازم هستند را محاسبه کند.

الگوریتم جدید نه تنها با در نظر گرفتن محدودیت های مانورپذیری یک پهپاد – این که با چه سرعتی می تواند پرواز کند، و از زوایا و جهت های معکوس عبور کند – شکل گرفته، بلکه خط سیر پهپاد در تمام طول مسیر را به جای این که آن را به قسمت های کوچک‌تر تعریف شده بر اساس هر نقطه خاص در مسیر تقسیم کند، برنامه ریزی می کند. همانگونه که پهپاد از یک مانع عبور می کند، خط سیر مورد استفاده پهپاد را در بهینه‌ترین مسیر برای مانع بعدی قرار می دهد و به همین ترتیب روند پرواز ادامه می یابد.

پژوهشگران پهپادی که از این الگوریتم جدید استفاده می کند را در رقابتی با دو خلبان انسانی کلاس جهانی که پهپادی مشابه را هدایت می کردند، مورد آزمایش قرار دادند. پهپاد خودمختار هر دو خلبان انسانی را از نظر سریع‌ترین دور زده شده شکست داد. این موفقیتی چشمگیر است اما تحت شرایطی خاص رخ داده است.

برای شروع، حدود یک ساعت طول کشید تا الگوریتم خط سیرهای بهینه پهپاد را محاسبه کند، از این رو، برای این که رقابت تا حد ممکن منصفانه باشد، خلبانان انسانی نیز برای مطالعه و بررسی مسیر پیش از مسابقه زمان زیادی داشتند.

همچنین، خلبانان انسانی به یک فید ویدئویی زنده از دوربین روی پهپاد تحت هدایتشان متکی بودند که دیدی اول شخص از مسیر پرواز با استفاده از یک عینک ویدئویی به آنها می داد. اما پهپاد خودمختار به دوربین های خارجی قرار گرفته در اطراف مسیر مسابقه که حرکات آن را دنبال کرده و اطلاعات زمان واقعی درباره موقعیت مکانی دقیق آن را ارائه می کردند، متکی بود.

آیا این تقلب است؟ شاید، اما پژوهشگران امیدوارند که روزی آگاهی از موقعیت مکانی حین پرواز با استفاده از دوربین های روی خود پهپاد به جای دوربین هایی که اطراف مسیر قرار می گیرند، قابل محاسبه باشد و پهپادها هرچه بیشتر مستقل شوند.

صرف یک ساعت زمان برای محاسبه خطر سیرهای ایده‌آل و عبور از موانع نیز همواره در سناریوهای دنیای واقعی ممکن نیست، اما از آنجایی که قدرت پردازنده های مورد استفاده در دستگاه های قابل حمل رو به افزایش است، پیش از انجام چند ثانیه ای محاسبه ای که اکنون یک ساعت طول می کشد، فقط مساله زمان مطرح است.

پهپادهای خودمختار ثابت کرده اند که ابزارهای ارزشمندی برای هر چیزی از تحویل محصولات مختلف تا پشتیبانی از ماموریت های جستجو و نجات هستند. اما تامین نیروی چهار موتور الکتریکی همواره موجب تخلیه سریع باتری پهپاد می شود، از این رو، محاسبه بهینه‌ترین و سریع‌ترین مسیر – چه در اطراف ساختمان های بلند در شهری شلوغ یا مسیر عبور از درها و پنجره ها درون یک خانه – می تواند به افزایش برد پروازی، مدت زمان پرواز و کارآمدی پهپادهای خودمختار کمک کند.

 منبع: عصرایران