«Неуверенные» дроны МТИ лучше ориентируются в пространстве

Способность предотвращать столкновения во время автономного полета на высоких скоростях — сложная компьютерная задача, требующая расчетов в реальном времени. При этом грузоподъемность дронов, особенно небольших, не позволяет оснащать их тяжелыми вычислительными блоками. Поэтому чаще всего летательные аппараты снабжают сложными картами, что не всегда практично — минимальное изменение окружающей среды может вызвать ошибку и аварию.

Одним из преимуществ NanoMap является то, что система исходит из предположения, что положение дрона в пространстве может быть неопределенным. «Слишком точные карты не помогут вам, если вы захотите управлять дроном на высокой скорости в городских условиях, — говорит ведущий автор работы Пит Флоренс. — Большую надежность при полете между близко стоящими домами обеспечил бы подход, который предполагает меньшую степень уверенности».

В частности, NanoMap использует систему датчиков глубины, которые проводят серию измерений непосредственного окружения дрона. Это позволяет аппарату не только планировать движение на основании поля зрения, но и решать, как он должен двигаться в схожей ситуации, когда видимость затруднена. Во время испытаний в ситуации, когда дрон отклонялся всего на 5% от заданного маршрута, без NanoMap столкновения происходили один раз на каждые четыре полета, то есть в 25% случаев. С NanoMap уровень столкновений снизился до 2%, сообщает EurekAlert.

По словам Флоренса, NanoMap — это первая система, которая позволяет дрону летать по 3D-данным при том, что вычислительная система дрона не знает в точности, каково его положение и ориентация в пространстве. Такая «неуверенная» система позиционирования особенно эффективная для квадрокоптеров небольшого размера, предназначенных для полетов в ограниченном пространстве, а также для работы в тандеме с системой долгосрочного планирования. Ее можно будет использовать в поисково-спасательных и военных миссиях (исследования частично спонсировало исследовательское агентство Пентагона DARPA), для доставки посылок и в развлекательных целях, а также перенести на беспилотные автомобили и другие автономные системы навигации.

Специалисты из Университета Пенсильвании научили рой дронов слаженно летать плотным строем без опоры на GPS. Для оценки собственного положения дроны использовали камеры, а целевые координаты рассчитывала наземная станция.