SciTechDaily

ניקולס

AI Unleashed: מהפכה בניווט אוטונומי של רחפנים

חוקרים מאוניברסיטת מיזורי מקדמים את האוטונומיה של המל"טים באמצעות AI, תוך התמקדות בניווט ואינטראקציה סביבתית ללא הסתמכות על GPS. קרדיט: twoday.co.il.com

פרויקט מוביל בראשות חוקרי אוניברסיטת מיזורי שואף לצייד מל"טים ביכולות ניווט חזותיות אוטונומיות, שעלולות לשנות את אופן פעולת המל"טים ולסייע בתרחישים קריטיים כמו אסונות טבע.

אלגוריתמי AI מפותחים כדי לאפשר לרחפנים לנווט באופן אוטונומי ולבצע משימות מורכבות, במיוחד ב ג'י.פי. אס-סביבות פשרות, תוך ניצול התקדמות בטכנולוגיית חיישנים ומחשוב בעל ביצועים גבוהים.

בדיקת רחפנים של Yuma Proving Grounds

סטודנטים מאוניברסיטת מיזורי בילו חודש ב-Yuma Proving Grounds באריזונה, אחד המתקנים הצבאיים הגדולים בעולם, ועבדו לאיסוף נתוני וידאו גלויים ואינפרא אדום באמצעות מל"טים מותאמים אישית. הפרויקט שלהם עזר לבנות את הבסיס לפרויקט בן שנתיים זה שנתמך על ידי מרכז המחקר והפיתוח של מהנדסי צבא ארה"ב. קרדיט משרד ההגנה האמריקאי

ניווט רחפנים מונע בינה מלאכותית

הודות לאלגוריתמים חכמים המופעלים על ידי בינה מלאכותית (AI), מל"טים יוכלו יום אחד להטיס את עצמם – ללא צורך בבני אדם – באמצעות ציוני דרך חזותיים כדי לעזור להם לנווט מנקודה אחת לאחרת. זו המטרה של פרויקט בן שנתיים בראשות חוקרי אוניברסיטת מיזורי ונתמך על ידי מענק של 3.3 מיליון דולר ממרכז המחקר והפיתוח של צבא ארה"ב (ERDC), מרכז המחקר והפיתוח המוביל של חיל ההנדסה של צבא ארה"ב.

אוטונומיה במצבים קריטיים

היכולת לפעול באופן אוטונומי הופכת קריטית במצבים שבהם יש הפרעה או אובדן אות מניווט GPS, כגון בעקבות אסון טבע או במצבים צבאיים, אמר Kannappan Palaniappan, פרופסור מכובד של אוצרים להנדסת חשמל ומדעי המחשב ומנהל חוקר על הפרויקט.

"זה מתרחש בדרך כלל בעקבות אסונות טבע, חסימות בסביבה הבנויה ובשטח או מהתערבות מעורבת של בני אדם", אמר פלניאפן. "רוב המל"טים הפועלים כיום דורשים ניווט GPS כדי לעוף, כך שכאשר הם מאבדים את האות הזה, הם לא יכולים להתמצא ולרוב פשוט ינחתו היכן שהם נמצאים. בניגוד לאפליקציות ניווט GPS מבוססות, שיכולות לנתב אותך מחדש אם אתה מחמיץ פנייה, כרגע אין אפשרות למל"טים מוטסים לנתב מחדש במצבים אלה".

בדיקות מזל

סטודנטים מאוניברסיטת מיזורי בילו חודש ב-Yuma Proving Grounds באריזונה, אחד המתקנים הצבאיים הגדולים בעולם, ועבדו לאיסוף נתוני וידאו גלויים ואינפרא אדום באמצעות מל"טים מותאמים אישית. הפרויקט שלהם עזר לבנות את הבסיס לפרויקט בן שנתיים שנתמך על ידי מרכז המחקר והפיתוח של מהנדסי צבא ארה"ב. קרדיט משרד ההגנה האמריקאי

שיפור רחפנים עם טכנולוגיה חכמה

נכון לעכשיו, מישהו חייב להטיס ידנית מזל"ט ולהיות בעל רמה גבוהה של מודעות למצב כדי להרחיק אותו ממכשולים בסביבתו, כמו מבנים, עצים, הרים, גשרים, שלטים או מבנים בולטים אחרים, תוך שהייה בטווח הראייה של טייס המל"ט. . כעת, באמצעות שילוב של חיישנים חזותיים ואלגוריתמים, Palaniappan והצוות מפתחים תוכנה שתאפשר לרחפנים לטוס בעצמם – לתפוס באופן עצמאי ולקיים אינטראקציה עם הסביבה שלהם תוך השגת יעדים או יעדים ספציפיים.

Kannappan Palaniappan

Kannappan Palaniappan. קרדיט: אוניברסיטת מיזורי-קולומביה

"אנחנו רוצים לקחת את מגוון המיומנויות, התכונות, הידע של הסצנה ההקשרית, תכנון המשימה ויכולות אחרות שיש לטייסי מזל"טים ולשלב אותם – יחד עם תנאי מזג האוויר – בתוכנה של המל"ט כך שהוא יוכל לקבל את כל ההחלטות הללו באופן עצמאי", פלניאפן אמר.

קידום תפיסת סצנה חכמה

בשנים האחרונות, התקדמות בטכנולוגיית החיישנים החזותיים כמו זיהוי וטווח אור, או לידר, והדמיה תרמית אפשרו לרחפנים לבצע משימות מוגבלות ברמה מתקדמת כמו זיהוי עצמים וזיהוי חזותי. בשילוב עם האלגוריתמים של הצוות – מופעל על ידי למידה עמוקה ו למידת מכונהתת-קבוצה של בינה מלאכותית – מל"טים יכולים לסייע בפיתוח תמונות מתקדמות בתלת-ממד או 4-ממד למיפוי וניטור יישומים.

"כבני אדם, אנחנו משלבים מודלים תלת מימדיים וידע דינמי של דפוסי תנועה בסביבתנו באמצעות מערכת הראייה שלנו מאז שהיינו ילדים קטנים", אמר פלניאפן. "עכשיו, אנחנו מנסים לפענח את המאפיינים הבולטים של מערכת הראייה האנושית ולבנות את היכולות הללו לתוך אלגוריתמי ניווט אוויריים וקרקעיים מבוססי ראייה אוטונומית."

התגברות על מגבלות טכנולוגיות

פיתוח יכולות צילום מתקדמות דורש משאבים הקשורים למחשב כמו כוח עיבוד, זיכרון או זמן. היכולת הזו היא מעבר למה שזמין כעת באמצעות מערכת התוכנה הזמינה בדרך כלל על סיפון מזל"ט. אז, הצוות בראשות MU חוקר כיצד למנף את החוזק של שיטות מחשוב ענן, ביצועים גבוהים וקצה לפתרון פוטנציאלי.

"לאחר סערה קשה או אסון טבע, יהיה נזק למבנים, נתיבי מים וצורות אחרות של תשתיות", אמר פלניאפן. "שחזור תלת מימדי של האזור יכול לעזור למגיבים הראשונים לפקידי ממשל להבין כמה נזק נגרם. על ידי מתן אפשרות לרחפן לאסוף את הנתונים הגולמיים ולשדר את המידע לענן, הענן התומך בתוכנת מחשוב בביצועים גבוהים יכול להשלים את הניתוח ולפתח את מודל התאומים הדיגיטליים התלת מימדיים ללא צורך בתוכנה נוספת שתהיה מותקנת פיזית ונגישה על המל"ט. ."

הצוות של MU כולל את Prasad Calyam, Filiz Bunyak וג'ושוע פרייזר. הצוות כולל גם חוקרים מאוניברסיטת סנט לואיס, אוניברסיטת קליפורניה-ברקלי ו אוניברסיטת פלורידה.

ניקולס