Исследователи из Университета Этвеша Лоранда (ELTE) в Будапеште, Венгрия, совершили прорыв в технологии организации полетов большого количества БПЛА. Впервые в мире стая из 5000 беспилотных летательных аппаратов самостоятельно совершила безопасный полет во время проведенных испытаний. Создав первую в мире самоорганизующуюся группу беспилотных летательных аппаратов, команда новаторов достигла еще одной важной цели. Теперь они продемонстрировали первое крупномасштабное автономное решение для управления воздушным движением скоплением дронов. Эта усовершенствованная система обладает большими возможностями, чем пилоты-люди. Она обещает будущее, в котором дроны смогут перемещаться в небе с непревзойденной эффективностью и безопасностью.
С 2009 года факультет биологической физики ELTE является лидером в области групповой робототехники и управления группами беспилотных летательных аппаратов. Их путь начался с создания в 2014 году первой в мире автономной группы квадрокоптеров, состоявшей из десяти единиц. Это достижение было превзойдено их последним исследованием, в котором продемонстрировано плотное автономное движение сотни беспилотных летательных аппаратов.
Скопление и автономное движение беспилотных летательных аппаратов могут показаться похожими, но у них всех разные задачи и цели. При группировании дроны стараются двигаться синхронно, как стая птиц. При автономном движении дронов у каждого дрона есть свой собственный маршрут и цель, что может привести к конфликтам между ними. Эта сложность особенно заметна на открытых пространствах, где дроны, подобно пешеходам, свободно перемещаются в различных направлениях.
Команда ELTE решила эту сложную проблему с помощью интеллектуального планировщика маршрутов, обновляющегося в режиме реального времени. Они объединили это с традиционными моделями, по аналогии с созданными природой. Этот новый метод помогает автономным дронам избегать большинства дорожных конфликтов. Он также позволяет им безопасно решать любые возникающие проблемы, напрямую координируя свои действия с находящимися поблизости другими дронами.
Эффективность этой самоорганизующейся модели без какого-либо централизованного управления была впервые проверена с помощью моделирования. Эти тесты показали непрерывный высокоскоростной случайный трафик с участием до 5000 беспилотных летательных аппаратов. Сценарии включали различные скорости и приоритеты в двумерных условиях. Исследователи также нанесли на карту многоуровневые трехмерные модели. Это продемонстрировало потенциал модели для управления интенсивным трафиком беспилотных летательных аппаратов. Как заверяют исследователи, созданную ими технологию можно использовать в будущих "умных городах" и децентрализованных системах управления воздушным движением БПЛА.
В результате исследований была запрограммирована эта модель для парка из ста беспилотных летательных аппаратов, принадлежащих компании CollMot Robotics Ltd. Эта компания была основана департаментом биологической физики для коммерциализации технологии управления роем беспилотных летательных аппаратов.
Как указывают эксперты, демонстрация в реальном времени с участием ста самоорганизующихся беспилотных летательных аппаратов стала важной вехой. Это достижение открывает новую эру автоматизированных беспилотных операций. В их число входят групповые распыления, грузовые перевозки с помощью беспилотных летательных аппаратов и операции в военной отрасли.
Компания CollMot Robotics Ltd. представляет собой сочетание научных исследований и промышленных инноваций. Их партнерство с ELTE продолжает развивать технологию управления беспилотными летательными аппаратами. Они расширяют границы возможного в области автономного движения беспилотных летательных аппаратов, в котором дроны будут эффективно использоваться для решения различных задач, что сделает их более эффективными и безопасными. В частности, при совместном опрыскивании полей сельскохозяйственными беспилотниками или перемещении товаров в городах. Военная область также только выиграет от использования разработанной технологии управления движением роя автономных беспилотников для наблюдения и выполнения тактических задач. Демонстрация масштабного автономного движения беспилотников открывает двери для "умных городов", так как беспилотники в автономном движении могут стать незаменимыми в городском транспорте и логистике. Децентрализованное управление воздушным движением, когда-то считавшееся научно-фантастической идеей, теперь кажется возможным.
Результаты исследования опубликованы в журнале Swarm Intelligence.