Меню

Автономные БПЛА и геопространственные данные

Все чаще беспилотные летательные аппараты (БПЛА) выполняют задачи с минимальным вмешательством человека, используя глубокое обучение и разнообразные навигационные и сенсорные данные для определения места полета. По мере того, как БПЛА становятся все более автономными, мы можем представить себе мир, где большинство БПЛА не будут нуждаться в инструкциях или помощи со стороны человека.

Автономные БПЛА уже выполняют различные задачи, используя геопространственные данные, полученные в полете. БПЛА принимают решения о траектории своего полета и идентифицируют объекты в режиме реального времени.

Пять уровней автономности БПЛА

Существует пять уровней автономности БПЛА, составленных по принципу системы автономности самоуправляемых транспортных средств.

Уровень 0: Автономии нет.
Уровень 1: Автоматизированы некоторые системы, такие как контроль высоты, но человек управляет БПЛА.
Уровень 2: Автоматизировано несколько одновременно работающих систем, но человек все еще управляет БПЛА.
Уровень 3: БПЛА работает автономно при определенных условиях, но человек следит за его движением.
Уровень 4: Беспилотник автономен в большинстве ситуаций; человек может перенять управление, но это не обязательно.
Уровень 5: Беспилотник полностью автономен.

В настоящее время развитие технологии БПЛА находится между 3 и 4 уровнем, где беспилотник может принимать некоторые решения автономно, но человек все еще должен наблюдать за процессом работы устройства. Основная проблема в достижении 5 уровня – это решение технических задач и преодоление законов, правил и даже социального признания в различных регионах.

Проблемы полностью автономных беспилотных летательных аппаратов

На данный момент доставка с помощью современных автономных беспилотных летательных аппаратов используется часто на открытой местности. БПЛА не нужны сверх точные координаты для доставки товара. Представим себе, что с помощью беспилотников мы отправляем небольшие грузы по конкретным адресам в городе. Перед человечеством возникает культурный вызов: над головой будет летать много беспилотников почти без человеческого надзора. Достижение 5 уровня автономности БПЛА и использование устройств для доставки предметов и товаров будет культурной проблемой. Следующим этапом станет перевозка людей-пассажиров на БПЛА, беспилотное такси.

Чтобы БПЛА стали полностью автономными, необходимо совмещать датчики на одном устройстве. Например, большинству беспилотных летательных аппаратов может потребоваться световое распознавание и дальномер (Lidar), тепловые датчики и оптические камеры, чтобы помочь ориентироваться в различных погодных условиях и днем, и ночью. Lidar, например, будет хорошо работать в облачных условиях.

Для достижения полной автономии БПЛА, обеспечения соответствия беспилотных летательных аппаратов местным законам, правилам, условиям воздушного/дорожного движения и стандартам безопасности необходимо решить несколько задач:

  • Проектирование, тестирование и сертификация датчиков, радаров и камер, способных делать мониторинг любой окружающей среды, с которой может столкнуться беспилотник, особенно в неблагоприятных погодных условиях
  • Разработка, тестирование и сертификация функционально безопасного и надежного программного обеспечения
  • Увеличение дистанции полета и грузоподъемности за счет улучшения аэродинамики, снижения веса и повышения производительности аккумулятора или двигательной установки.

Моделирование - это ключ к автономным беспилотным технологиям

Автономные беспилотные технологии должны быть разработаны, протестированы и — в случае искусственного интеллекта (ИИ) — обучены для обеспечения общественной безопасности.

Эти задачи будут включать в себя имитационные модели окружающей среды, городов и погодных условий, с которыми может столкнуться беспилотник. Настраивая каждое моделирование, мы можем тестировать, оптимизировать и сертифицировать безопасность автономной технологии быстрее, чем когда-либо могли бы использовать физические прототипы.

Моделирование может гарантировать, что автономный беспилотник сможет отслеживать все воздушное/дорожное движение, с которым он может столкнуться.

Моделирование также может быть использовано для:

  • Оптимизации, проверки и сертификации работы камер, лидаров, радаров и других датчиков
  • Проверки и сертификации программного обеспечения логики и систем искусственного интеллекта
  • Проверки связи между датчиками, программным обеспечением и виртуальными мирами
  • Выполнения оценки функциональной безопасности с помощью программного обеспечения, искусственного интеллекта и датчиков в цикле.
  • Легких компонентов
  • Оптимизации работы аккумулятора, двигателя и электрической тяги.
22 АПРЕЛЯ/ 2021