Insegnare ai droni come schiantarsi in sicurezza

Un team di marito e moglie crede di avere la soluzione a uno dei maggiori ostacoli alla consegna dei pacchi con i droni.

La maggior parte dei veicoli aerei senza pilota non sono affatto senza pilota. Per legge negli Stati Uniti, un pilota dedicato deve mantenere una visuale del veicolo al fine di garantire un funzionamento sicuro. Questa configurazione è insostenibile per il lancio su larga scala di flotte di droni, come quelle pianificate da Amazon per gestire le consegne dei clienti nelle aree urbane, o per missioni di servizio pubblico che prevedono la scansione di incendi boschivi, operazioni di ricerca e soccorso o sorveglianza degli squali.

Lou Glaab, un tecnologo aerospaziale e ricercatore della NASA, e sua moglie, Trish Glaab, un ingegnere del software, hanno sviluppato un sistema che credono risolva il problema. Safe2Ditch è un pacchetto di algoritmi software e logica che risiede all'interno del veicolo come in un piccolo computer di volo separato o in una modalità integrata in un pilota automatico. In caso di guasto meccanico o batteria scarica, Safe2Ditch consentirà al veicolo di atterrare in sicurezza, mitigando il rischio di lesioni alle persone nelle aree urbane e suburbane.

È la tecnologia che secondo i Glaab aiuterà le aziende a sostenere la Federal Aviation Administration degli Stati Uniti, che regola tutti gli aspetti dell'aviazione civile, che questi veicoli possono operare in modo autonomo e sicuro in prossimità di case e folle.

Il software è stato progettato specificamente per velivoli più piccoli ea basso costo. Monitora vari sistemi nel drone e prende decisioni se farlo procedere come pianificato, se non è prevista alcuna emergenza, o prendere il controllo, scegliere un sito di atterraggio sicuro ed eseguire un atterraggio il più delicatamente possibile date le capacità del veicolo compromesso. Il sistema memorizza un database di potenziali siti di fossati per atterraggi di emergenza sicuri ed è in grado di scegliere il sito ideale in base alla portata, alle dimensioni, al tipo di terreno, all'affidabilità e ai vincoli di tempo o giorno. (Il team intende successive iterazioni del software per valutare potenziali siti di atterraggio al di fuori delle opzioni del database, analizzando il feed video del veicolo).

Storia correlata

Storia correlata In Ruanda, un primo test commerciale di veicoli aerei senza pilota riduce il tempo di una struttura medica per procurarsi il sangue da quattro ore a 15 minuti.

Safe2Ditch è stato progettato per emulare il tipo di processo decisionale che un pilota di aviazione generale potrebbe dover fornire se il suo aereo diventasse improvvisamente non idoneo al volo e avesse bisogno di reagire e manovrare per proteggere la sua vita e quella delle persone a terra, afferma Trish. Il software monitora costantemente lo stato di salute del veicolo e lo confronta con il suo piano di missione e le esigenze di alimentazione. Quando viene rilevata un'emergenza imminente, il sistema inizia il triage dei migliori siti di incidente conosciuti, valutando la vita e le prestazioni del veicolo disabile rispetto a ciò che serve per volare in ciascuna area. Se nessun sito è disponibile all'interno delle capacità del veicolo, inizia semplicemente a cercare nell'area immediata entro la finestra temporale prevista per l'incidente.

È un sistema molto più avanzato rispetto a quello attualmente utilizzato nella maggior parte degli UAV commerciali, che richiedono un punto 'casa' designato, a cui il veicolo tenterà di tornare in caso di malfunzionamento dell'hardware o batteria scarica. I modelli attuali non sono in grado di abbandonare in sicurezza se, ad esempio, la carica residua della batteria non è in grado di riportare il drone al punto di partenza o se quel punto di partenza non è aggiornato.

L'attuale sistema dipende dal fatto che l'UAV sia stato impostato correttamente, spiega Nicholas Roy, professore di aeronautica al MIT. Quindi ottieni queste storie comiche in cui l'operatore ha dimenticato di cambiare il punto di partenza quando vola in una nuova posizione e il veicolo tenta di volare per una distanza enorme fino al punto di partenza specificato. A seconda del guasto, alcuni UAV commerciali attualmente rimarranno in bilico per un determinato periodo di tempo, offrendo al pilota la possibilità di recuperare la situazione.

Al contrario, il sistema Safe2Ditch utilizza una telecamera di bordo per rilevare se c'è movimento in un potenziale luogo dell'incidente al fine di accertare se ci sono persone o automobili presenti e reindirizzare verso un altro sito o manovrare per evitare il movimento. Questa funzione si è rivelata la più difficile da implementare per il team, poiché la telecamera vibra e si muove mentre cerca di rilevare oggetti in movimento sul terreno. La coppia ha collaborato con un team della Brigham Young University, che ha sviluppato un software per risolvere questo problema.

Il sistema Safe2Ditch non è ancora sicuro. Attualmente non è in grado di attivarsi quando, ad esempio, la batteria del veicolo si spegne improvvisamente, ad esempio quando un cavo si disconnette o se il pilota automatico si guasta completamente, carenze che il team sta attualmente lavorando per affrontare tramite aggiunte regolari di capacità.

Una volta risolte queste restanti sfide tecnologiche, Roy ritiene che Safe2Ditch, o sistemi simili, potrebbero diventare uno standard di sicurezza imposto dalla FAA nella produzione di UAV.

È stato storicamente dimostrato che la FAA si muove rapidamente quando arriva la tecnologia giusta per migliorare la sicurezza, afferma Roy. L'ostacolo più grande è trovare sistemi sufficientemente maturi in modo che le autorità di regolamentazione possano renderli un requisito essenziale. Ecco perché il programma Safe2Ditch è così eccitante.

nascondere