Нью-йоркские пожарные отправят на разведку дронов
Пожарная служба Нью-Йорка начала испытывать новые беспилотные квадрокоптеры, оснащенные камерами и тепловизорами. Как пишет The New York Times, такие аппараты будут использоваться американскими пожарными для быстрой разведки зданий, составления картины пожара и выработки наилучшей стратегии тушения.
При тушении сложных или больших по площади пожаров пожарные службы сначала отправляют на место происшествия специальные разведывательные отряды из нескольких человек с тепловизионными и обычными камерами. Они стараются как можно быстрее осмотреть пожар и сделать снимки горящего здания. Позднее эта информация используется для выработки стратегии борьбы с возгоранием.
Пожарная служба Нью-Йорка полагает, что использование дронов позволит не подвергать риску людей и быстрее составлять карту пожара для последующего анализа. Всего служба намерена закупить три дрона, стоимость каждого из которых составляет 85 тысяч долларов. Как ожидается, первый дрон заступит на дежурство через несколько недель, его будут использовать только на сложных пожарах.
Один аппарат весит 3,6 килограмма. Он способен передавать изображения в режиме реального времени по Wi-Fi — сети такого стандарта американские пожарные, как правило, оперативно разворачивают на тушении больших по площади пожаров. С их помощью подразделения обмениваются данными и видеотрансляциями. Другие подробности о новых дронах не уточняются.
Пожарной службе Нью-Йорка пришлось получить особое разрешение Федерального управления гражданской авиации на осуществление полетов дронов в черте города. В настоящее время три четверти территории Нью-Йорка полностью закрыта для полетов как частных, так и государственных беспилотников.
Согласно договоренности между пожарными и управлением, служба пожаротушения будет запрашивать разрешение на полеты дронов. В Федеральном управлении гражданской авиации заявили, что будут рассматривать такие запросы оперативно. Предположительно, между отправкой запроса и получением одобрения будет проходить самое большее 15 минут. В некоторых случаях может быть наложено ограничение на высоту полета пожарных дронов.
В настоящее время в интересах американских пожарных служб ведется разработка беспилотного комплекса. Его созданием занимается компания Lockheed Martin. Основу этого комплекса составляют беспилотный синхроптер K-Max и беспилотник Stalker XE. Первые испытания такого комплекса состоялись в декабре 2015 года.
Во время испытаний Stalker XE с помощью инфракрасной камеры обнаружил очаг пожара и передал его координаты синхроптеру. После этого беспилотный аппарат самостоятельно взлетел, набрал воды в ближайшем водоеме и сбросил ее на место пожара. За один вылет беспилотник перевез 10,8 тонны воды в емкости на внешней подвеске. Пожар был потушен.
Гексакоптер оснащен двумя взлетно-посадочными платформами для квадрокоптеров
Инженеры из Сколтеха разработали гибридный гексакоптер MorphoLander, который выступает в роли передвижного аэродрома для дронов меньшего размера. MorphoLander не только летает, но и может ходить по неровной поверхности при помощи четырех ног. В верхней части корпуса расположены две взлетно-посадочные платформы для микродонов. Дрон может пригодиться для инспекции объектов и поиска пострадавших во время стихийных бедствий, говорится в препринте на arXiv.org. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера Дроны отлично подходят для выполнения задач поиска, инспекции и мониторинга, но потребляют много энергии и не могут долго находиться в полете. Одним из способов преодолеть это ограничение стала разработка дронов гибридной конструкции, которые могут не только летать, но и передвигаться по земле, например, с помощью колес или ног. Несмотря на то, что такой подход позволяет продлить время работы за счет менее энергозатратного способа передвижения по поверхности, продолжительность полета гибрида и его эффективность часто снижается из-за дополнительного веса. Инженеры под руководством Дмитрия Тетерюкова (Dzmitry Tsetserukou) из Сколтеха предложили использовать громоздкий дрон в качестве носителя для дронов поменьше. Тогда большой дрон выступает в роли передвижного «улья», который в нужный момент выпускает рой маленьких дронов, способных более эффективно выполнить задачу на большой территории за счет совместной работы. Разработанный прототип под названием MorphoLander представляет собой гексакоптер с четырьмя ногами, каждая из которых имеет три степени свободы. С их помощью дрон может передвигаться по неровной поверхности. Масса гибрида немного больше 10 килограмм. Встроенного аккумулятора хватает на 12 минут полета. Сверху на корпусе закреплены две посадочные платформы диаметром 20 сантиметров, на которые могут садиться микродроны. Чтобы микродронам (инженеры использовали Crazyflie 2.1 массой 27 грамм) было проще садиться на MorphoLander, материнский дрон с помощью алгоритма стабилизации старается удерживать горизонтальное положение платформ, подстраивая высоту ног под неровности поверхности. Посадка микродронов происходит под управлением алгоритма машинного обучения, его обучение с подкреплением проходило в симуляторе на платформе игрового движка Unity, который позволяет имитировать физику, с использованием пакета машинного обучения Unity ML Agents. Обученный алгоритм посадки затем испытали в трех сценариях с участием реальных дронов. В первом два микродрона должны были взлетать с расстояния полутора метров от MorphoLander и затем садиться на его платформы. Среднее значение отклонения от центра платформы в этом сценарии составило всего около 5,5 миллиметра. Во втором сценарии микродроны должны были садиться на материнский дрон, стоящий на неровной поверхности. В этом случае ошибка возросла и составила 25 миллиметров. Третий сценарий имитировал реальное применение: микродроны взлетали с платформ, в то время как MorphoLander отходил от места взлета на некоторое расстояние, после чего микродроны должны были сесть обратно. Среднее значение отклонения от центра 20-сантиметровой платформы составило 35 миллиметров. В будущем инженеры планируют увеличить точность и устойчивость алгоритма управления микродронами за счет контроля тяги отдельных винтов. https://www.youtube.com/watch?v=fV8_Ejy81s8&t=1s Совместная работа помогает роботам справляться с более трудными задачами. К примеру японские инженеры разработали систему из работающих в паре дрона и наземного робота. Они соединены друг с другом тросом, что позволяет наземного дрону взбираться на более крутые подъемы. Для этого дрон закрепляет трос на вершине, после чего наземный робот натягивает его с помощью лебедки и поднимается наверх.
