Аралардан шабыт алған навигациялық жүйе дрондарды GPS-сыз бағыттайды

Араларға негізделген тиімді навигация

Аралар ұяларынан 3 шақырымға дейінгі қашықтыққа ұшып, азық іздеп, өте кішкентай миына қарамастан, әрдайым ұясына қайта оралады. Осы табиғи қабілеттен шабыт алған зерттеушілер жеңіл ұшатын роботтардың тек 42 КБ жадты пайдаланып, бастапқы орнына қайта оралуына мүмкіндік беретін дрон навигация жүйесін жасады.

Bee-Nav жүйесінің дамуы

Нидерландыдағы Делфт техникалық университетінің зерттеу тобы Bee-Nav жүйесін жасап шығарды. Бұл жүйе дрондарға GPS немесе күрделі карта технологияларына сүйенбей-ақ, өздігінен бағыт алып, үйіне оралуға мүмкіндік береді. Bee-Nav жүйесі жабық және ашық кеңістіктерде, 600 метрден асатын ұшуларда сыналды және дәстүрлі жасанды интеллект қолданбаларындағыдан әлдеқайда ықшам нейрондық желілерді пайдаланады.

Роботтық навигациядағы қиындықтарды шешу

Навигация — инфрақұрылымды тексеру, сәлемдеме жеткізу, егінді бақылау және төтенше жағдайларға әрекет ету сияқты міндеттерді орындайтын автономды роботтар үшін негізгі мәселе. Дәстүрлі дрон навигациясы GPS пен егжей-тегжейлі қоршаған орта карталарына немесе SLAM (бір уақытта локализация және карта құру) әдісіне сүйенеді, бұл қоршаған ортаның 3D моделін құру мен жаңартуды талап етеді. Мұндай тәсілдерге көп есептеу қуаты қажет, ал бұл шағын әрі жеңіл дрондарда жүзеге асыруға қиын.

Bee-Nav жүйесінің биологиялық негіздері

Аралар ұшу кезінде қозғалыс белгілеріне сүйеніп, жүрген жолын (одометрия) бағалайды, осылайша қашықтық пен бағытты анықтайды. Бірақ бұл әдіс уақыт өте келе қателіктер жинақтайды. Қателіктерді түзету үшін аралар ұясының маңында қысқа оқу ұшуларын жасап, көрнекі белгілерді есте сақтайды.

Дрондарға енгізу

Bee-Nav жүйесі осы стратегияны қайталайды. Дрондар бастапқы орнының айналасында қысқа оқу ұшуын жасап, қоршаған ортаның панорамалық суреттерін түсіреді. Ықшам нейрондық желі осы суреттерді өңдеп, қайту бағыты мен қашықтығын анықтайды. Жүйе одометриялық бағалауға сүйенеді, ол әрдайым дәл бола бермейді, бірақ нейрондық желі қателіктерге қарамастан пайдалы көрнекі белгілерді үйрене алады.

Жабық кеңістіктегі тәжірибелерде навигациялық жүйе небәрі 3,4 КБ жадты пайдаланатын нейрондық желімен жұмыс істеді. Дрон айналасын талдап, үйіне қайту бағыты мен қашықтығын анықтап, жылдамдығын соған қарай реттеді. Үлкенірек сынақтарда, соның ішінде Unmanned Valley зерттеу алаңында 600 метрден астам қашықтыққа ұшқанда, дрон 42 КБ нейрондық желімен сәтті оралды. Жүйе кең жабық кеңістіктерде сенімді жұмыс істеді, ал ашық ауада сынақтарда 70% табысты нәтиже көрсетті, жел жағдайы көрнекі тануға әсер етті.

Қолдану мүмкіндіктері

Bee-Nav жүйесінің аз жад пен есептеу қуатын қажет етуі оны ауыл шаруашылығында, мысалы, жылыжайдағы егінді ерте ауру немесе зиянкестер белгілеріне тексеру үшін жеңіл дрондарға тиімді етеді. Бұл технология қойма автоматтандыруында, қоршаған ортаны бақылауда, өнеркәсіптік инспекцияда және дрондар тобының жұмысында, әсіресе GPS қолжетімсіз немесе сенімсіз жерлерде қолданылуы мүмкін.

Биологиялық навигацияға жаңа көзқарас

Аралардың навигациялық стратегиясын машиналарда қайталау аз нейрондық ресурспен күрделі бағыт табу міндеттерін қалай шешетінін түсінуге көмектеседі. Бұл робототехника мен биологиялық зерттеулерге жаңа мүмкіндіктер ашады.