IMG-LOGO
image

29 мар. 2024

Просмотров: 108

Умные рои дронов для тушения пожаров: как они находят и гасят огонь

Лесные пожары становятся все масштабнее и яростнее. Каждый год они забирают жизни и гектары леса, а тушение превращается в смертельный подвиг для пожарных. Но что если отправить в пекло не людей, а умный рой дронов? Именно такое решение предлагают исследователи из Индийского института науки. Их идея — не просто летающие камеры, а слаженная команда беспилотников, способная самостоятельно находить огонь и принимать тактические решения.
Когда огонь уже бушует, один дрон — все равно что стакан воды для костра. Нужен целый интеллектуальный рой. И похоже, ученые нашли, у кого позаимствовать стратегию охоты.

«Решением может стать именно рой», — уверен Суреш Сундарам, профессор аэрокосмической техники. Суть в том, что одиночный дрон практически бесполезен против быстро распространяющегося пламени. Нужна координация. И команда Сундарама разработала систему, где группа дронов действует как единый организм, но при этом каждый «индивидуум» сохраняет автономию.

Представьте себе сценарий: поступил сигнал о пожаре. В воздух поднимается эскадрилья дронов, начиненных тепловизорами, ИК-камерами и датчиками. Их задача — не просто летать по кругу, а умно прочесывать территорию. Как только первый дрон обнаруживает аномальный жар, он мгновенно становится лидером-координатором, призывая остальных. Он сам оценивает масштабы бедствия, скорость распространения и решает, сколько сил бросить на этот участок.

«Эти решения принимают сами дроны, — подчеркивает Сундарам. — Они определяют, какой очаг опаснее, распределяют ресурсы, а остальные продолжают поиск. Это и есть децентрализованное принятие решений в действии».

Дроны охотятся на пожар

Но как заставить дроны искать огонь эффективно? Случайные полеты — пустая трата времени и заряда. Ответ, как это часто бывает, подсказала природа. Ученые вдохновились поведением морского хищника Oxyrris marina, микроскопического, но грозного охотника.

«Когда он ищет пищу, то сначала движется большими «шагами», исследуя пространство, — объясняет ведущий автор исследования Джози Джон. — А как только чувствует, что добыча близко, резко сокращает дистанцию броска и начинает тщательно прочесывать район».

Исследователи буквально встроили эту логику в алгоритм поиска. Дроны летают по большой территории широкими галсами. Но стоит их датчикам температуры зафиксировать пороговое значение — они тут же переключаются на «режим прицеливания», уменьшая шаг поиска и фокусируясь на локализации точного эпицентра. Гениально и просто, не правда ли?

Преимущество такого подхода очевидно: ресурсы не распыляются. На каждый выявленный очаг отправляется ровно столько дронов, сколько нужно, пока остальные сканируют лес на предмет других возгораний. Ученые уже протестировали ключевые компоненты системы: работу ИИ для анализа тепловизионных снимков и точный механизм сброса огнетушащего вещества — чтобы ни капля не пропала зря. Следующий шаг — интеграция с наземными беспилотниками, которые станут мобильными заправками и складами для «летающих пожарных».

И что особенно важно, эта технология не ограничится пожарами. Умные рои смогут искать людей после землетрясений и наводнений, доставлять грузы в заблокированные районы и восстанавливать связь. Похоже, будущее спасательных операций будет жужжащим.