Инженеры из Цюрихского университета (Швейцария) представили принципиально новую систему предотвращения столкновений для беспилотников – ничего более быстрого и точного в мире пока нет. Они исходили из того, что скорости реакции в 20-40 миллисекунд, как у многих коммерческих беспилотных систем, недостаточно для организации безопасного движения скоростных летающих дронов. Для демонстрации возможностей своего детища швейцарцы использовали игру в вышибало, научив беспилотники виртуозно уклоняться от летящих в них мячей.
Проблема со временем реакции дронов на препятствия имеет два корня. Во-первых, высокие скорости движения у летающих аппаратов в сравнении с наземными. Во-вторых, слабая вычислительная мощность, из-за чего бортовые системы не успевают проанализировать ситуацию и распознать помеху. В качестве решения инженеры заменили датчики на «камеры событий», повысив скорость реакции до 3,5 миллисекунд.
Камера событий в действии
Камера событий реагирует только на изменение яркости отдельных пикселей в кадре и игнорирует прочие, поэтому ей нужно обработать совсем немного информации, чтобы обнаружить движущийся объект на статичном или малоподвижном фоне. Отсюда и высокая скорость реакции, но в ходе практических экспериментов выяснилось, что ни существующие дроны, ни сами камеры для этой цели не подходят. Заслуга швейцарских инженеров в том, что они переделали и камеры, и платформу квадрокоптеров, плюс разработали необходимые алгоритмы, фактически создав новую систему.
При игре в вышибало дрон с такой системой в 90 % случаев успевает уклониться от мяча, который бросают в него со скоростью 10 м/с с расстояния всего в 3 м. И это при наличии всего одной камеры, если заранее известен размер помехи – а наличие двух камер позволяет ему самому точно вычислить все параметры помехи и принять нужное решение. Теперь инженеры работают над проверкой системы в движении, при полетах на сложных трассах. По их расчетам, в итоге БПЛА смогут летать вдесятеро быстрее, чем сейчас, без риска столкновения.
Источник — University of Zurich
Источник: