W dniu 28 czerwca br. amerykańska Agencja Zaawansowanych Projektów Badawczych w Obszarze Obronności (DARPA) poinformowała o zakończeniu pierwszej fazy programu Fast Lightweight Autonomy, który ma na celu opracowanie technologii pozwalającej bezzałogowym aparatom latającym (UAV) omijanie przeszkód terenowych i powrót do bazy bez udziału operatora czy informacji pochodzących z nadajnika GPS.
W środę, 28 czerwca br. amerykańska Agencja Zaawansowanych Projektów Badawczych w Obszarze Obronności (Defense Advanced Research Projects Agency; DARPA) poinformowała o zakończeniu pierwszej fazy programu FLA (Fast Lightweight Autonomy), który ma na celu opracowanie technologii pozwalającej bezzałogowym aparatom latającym (unmanned aerial vehicle; UAV) omijanie przeszkód terenowych i powrót do bazy bez udziału operatora czy informacji pochodzących z nadajnika GPS.
W ramach niedawno zakończonego testu w lasach i ośrodku treningowym w środkowej części Florydy, małe quadrocoptery przez cztery dni wykonywały serię autonomicznych lotów, samodzielnie omijając przeszkody terenowe przy prędkości lotu wynoszącej nawet 20 m/s (72,5 km/h) jedynie za pomocą wbudowanych kamer i czujników, pełniących rolę „oczu” oraz inteligentnych algorytmów autokontroli. Klasyczne drony są bowiem kontrolowane przez operatora oraz dzięki wskazaniom nadajnika GPS.
Jak podkreśla agencja, potencjalnymi zastosowaniami testowanej technologii jest bezpieczne i szybkie wykrywanie zagrożeń wewnątrz budynku przed wejściem oddziałów wojskowych, poszukiwania zaginionego pilota na terenie o dużym zalesieniu lub w dżungli na wrogim terytorium, nad którym nie można przeprowadzić skutecznego rozpoznania z powodu gęstej szaty leśnej lub odnalezienie ocalałych po trzęsieniach ziemi lub innych klęskach żywiołowych, gdy wejście ratowników do uszkodzonej struktury np. budynku może być niebezpieczne.
Jean-Charles Ledé, szef programu FLA w agencji DARPA, powiedział:
Celem programu FLA jest opracowanie zaawansowanych algorytmów, które pozwolą bezzałogowym lotniczym lub lądowym aparatom działać bez kontroli operatora, sygnału GPS lub jakichkolwiek danych pochodzących z innego aparatu. Większość ludzi nie zdaje sobie sprawy, w jaki sposób obecne UAV są uzależnione od operatora, sygnału GPS lub obu czynników naraz. Mały, tani bezzałogowiec polega w dużej mierze na operatorach i nawigacji GPS, nie tylko dla dokładnego poznania położenia pojazdu, ale także na poprawianiu błędów w szacowanym pułapie i prędkości lotu pojazdu powietrznego, bez których nie byłby w stanie zbyt długo wiedzieć, czy leci właściwie, jak wysoko i kiedy ma zmienić kurs. Dzięki FLA, dron musi sam sobie wyliczyć to z wystarczającą dokładnością, aby ominąć przeszkód i zakończyć misję.
Program FLA ma na celu opracowanie nowej klasy algorytmów, które umożliwią bezzałogowcom działanie w środowisku, gdzie sygnał GPS jest zablokowany lub nieosiągalny, bez udziału operatora, takie jak wnętrza budynków, obszary pod powierzchnią ziemi czy celowo zagłuszane. Jedynym udziałem człowieka jest określenie celu, który bezzałogowiec ma odnaleźć, może być to fotografia w formacie elektronicznym, przesłana do komputera pokładowego przed misją, a także szacowany kierunek i odległość do niego. Można również przesłać ogólną mapę lub obraz satelitarny obszaru, jeśli są dostępne. Po tym, jak operator prześle komendę startu, dron musi nawigować do celu bez posiadania innych informacji na temat ukształtowania terenu lub właściwości środowiska, autonomicznie manewrując wokół nieznanych przeszkód i szukać alternatywnych tras, jeśli zajdzie taka potrzeba.
Zakres testów praktycznych objął testy wytrzymałości algorytmu na warunki rzeczywiste, takie jak szybkie dostosowywanie się czujników z jasnego oświetlenia słonecznego do ciemnego wnętrza budynków, wykrywanie i unikanie drzew o zwisających konarach, takich jak oplątwa brodaczkowa, nawigacja w prostych labiryntach lub przemierzanie znacznych odległości w środowisku pozbawionych cech charakterystycznych. Czwartego dnia testów, quadrocopter musiał przelecieć przez gęste zalesienie o niskiej widoczności, następnie rozświetloną płytę postojową lotniska, odnaleźć otwarte drzwi do zaciemnionego hangaru, manewrować w pobliżu ścian i przeszkód umieszczonych w środku, zlokalizować czerwoną beczkę z chemikaliami jako cel oraz wrócić bezpiecznie tą samą drogą, całkowicie na własną rękę.
Testy były przeprowadzane przez trzy zespoły specjalistów DAPRA, którzy wykazali atuty oraz słabe strony algorytmów podczas różnych misji w zależności od używanych czujników i sposobów użycia ich algorytmów nawigacji w nieznanych środowiskach. Zespoły natrafiły na wiele trudności związanych z działaniem bezzałogowców, ale te zostały pokonane dzięki kolejnym próbom.
Sukces testów pierwszej fazy programu FLA w dużej mierze polegał na doskonałym oprogramowaniu, które nie ma na celu zwiększanie masy bezzałogowca poprzez dodawanie kolejnych czujników, tylko użycie niedrogich, inercyjnych jednostek pomiaru wraz z dostępnymi ?od ręki? quadrocopterami z ograniczona masą startową. W ten sposób program kładzie nacisk na tworzenie nowych algorytmów, które pracują z dużą szybkością w czasie rzeczywistym przy stosunkowo niskim poborze energii, małych komputerach jednopłytkowych podobnych do smartfonów.
WIDEO:
Źródło:
darpa.mil: Smart Quadcopters Find their Way without Human Help or GPS
Czytaj także:
Boeing i agencja DARPA zbudują samolot kosmiczny dla Pentagonu [WIDEO]
DARPA zakończyła testy w locie modelu eksperymentalnego drona VTOL X-Plane [WIDEO]
DARPA przyznała kontrakt na budowę eksperymentalnego samolotu pionowego startu i lądowania [WIDEO]
DARPA pracuje nad silnikami zdolnymi do osiągania prędkości 5 Ma
DARPA zakończyła testy w locie ?wirtualnego pilota? ALIAS
Udane próby autonomicznych łodzi patrolowych typu Swarmboats [WIDEO]
Program ALIAS: Zmodyfikowany śmigłowiec S-76 wykonał całkowicie autonomiczny lot [WIDEO]
Chiny: Rekordowa demonstracja roju mini-dronów [WIDEO]
USA: Udana demonstracja roju mini-dronów Perdix [WIDEO]
