Пару дронов научили отгонять стаи птиц от аэропорта

Исследователи из Великобритании, США и Южной Кореи создали алгоритм для дронов, позволяющий им автономно отгонять стаи птиц от ограниченной территории, к примеру, аэропорта. Разработчики протестировали алгоритм как на компьютерной модели, так и на реальном квадрокоптере. Статья с описанием алгоритма и экспериментов опубликована в журнале IEEE Transactions on Robotics.

Птицы представляют большую опасность для летательных аппаратов. В случае столкновения самолет может получить серьезные повреждения, а иногда это приводит к выходу двигателя или нескольких из строя и даже падению самолета. Из-за этого аэропорты оборудуют активными системами отпугивания птиц, которые работают за счет акустического или светового излучения.

Группа инженеров под руководством Давида Хён Сул Шима (David Hyunchul Shim) из Корейского института передовых технологий создала активную систему охраны воздушного пространства от птиц, работающую на основе дронов. Сначала исследователи создали модель поведения стаи птиц и выделили несколько ключевых параметров, таких, как критическое расстояние до чужака, расстояние, при передвижении на котором птицы взаимодейстсвуют между собой как стая, и другие. Стоит отметить, что использование этой модели подразумевает, что эти параметры стаи известны алгоритму дрона.

Задача алгоритма заключается в том, чтобы подобрать траекторию своего движения, отвечающую нескольким требованиям. Эта траектория должна за конечное время сместить «центр притяжения» стаи в заданную точку, причем траектории птиц не должны пересекать границы заданной охраняемой области. Кроме того, траектория должна быть не слишком «агрессивной», чтобы не разбить стаю на несколько частей, что усложнит контроль над птицами.

Исследователи оценили работоспособность модели как в компьютерной симуляции, так и экспериментально, недалеко от корейского города Тэджон. Эксперименты проходили на стаях цапель и гагар, для которых авторы подобрали различные параметры. Они использовали два квадрокоптера, один из которых гонял птиц, а второй летел высоко над ним и помогал определять траектории самого дрона и птиц. Эксперименты показали, что разработанный исследователями метод в целом можно считать работоспособным, однако модель поведения птиц в стае в ответ на внешний стимул требует доработки для отражения реального поведения животных.

Стоит отметить, что дроны сами представляют серьезную опасность для самолетов, причем последние исследования показывают, что столкновение дрона с самолетом представляет даже большую опасность, чем столкновение самолета с птицей. О том, как проводят подобные исследование и какие меры для обеспечения безопасности предлагают специалисты, можно узнать из нашего материала «Дрон навылет».

Григорий Копиев