Геніальність стратегії двох траєкторій безпілотника SUPER

Традиційні системи навігації безпілотників покладаються на попередньо створені карти середовищ або повільні обчислення в реальному часі, що обмежує їхню здатність до швидкого реагування на зміни. Однак дослідники з Університету Гонконгу розробили безпечний високошвидкісний повітряний робот SUPER – компактний БПЛА з 280-міліметровою колісною базою і співвідношенням тяги до ваги понад 5.0. Завдяки використанню LiDAR-сканування, картографування в реальному часі та стратегії двох траєкторій, SUPER здатний приймати миттєві рішення та адаптуватися до змін у складних умовах.

Вдосконалена навігаційна система дрона дозволяє SUPER пересуватися на високих швидкостях, уникаючи перешкод в реальному часі. Завдяки інтеграції LiDAR-зондування та інтелектуальної системи планування безпілотник забезпечує маневреність та безпеку навіть на абсолютно незнайомій місцевості.

Ключовою інновацією БПЛА SUPER є система планування двох траєкторій, яка дозволяє йому досліджувати нові шляхи. Вона гарантує як ефективність, так і безпеку, оскільки завжди має запасний план:

• Дослідницька траєкторія – визначає швидкий і оптимальний маршрут до цілі, навіть через незвідану територію.
• Резервна траєкторія – гарантує, що дрон завжди зможе повернутися до безпечної зони у разі перешкод на основному маршруті.

Система оновлює траєкторії 10 разів на секунду, дозволяючи SUPER миттєво реагувати на зміни в навколишньому середовищі та уникати зіткнень навіть на високих швидкостях. У разі невдалого перепланування дрон продовжує виконувати останню підтверджену траєкторію, що забезпечує безпеку польоту та запобігає потраплянню в небезпечні або невідомі зони.

Однією з найбільших проблем у навігації безпілотників є швидке і точне розпізнавання середовища. SUPER вирішує це завдання завдяки вдосконаленому модулю сприйняття на основі LiDAR:

• LiDAR-датчик фіксує 200 000 точок за секунду, виявляючи перешкоди на відстані понад 70 метрів.
• Динамічна система картографування зберігає лише актуальні дані, запобігаючи перевантаженню обчислень.
• Технологія ковзної хмарної точки видаляє застарілу інформацію (наприклад, рухомі об’єкти, які більше не присутні), запобігаючи хибному виявленню перешкод.

Такий рівень сприйняття дозволяє SUPER ефективно орієнтуватися в лісах, містах та зонах стихійних лих, де перешкоди є непередбачуваними і умови постійно змінюються.

Ще одна унікальна особливість навігаційної системи SUPER – це створення резервних коридорів у режимі реального часу. Ця стратегія гарантує, що дрон завжди матиме безпечний шлях для відступу.

Використовуючи новий алгоритм CIRI (Configuration-Space Iterative Regional Inflation) – інноваційний алгоритм просторового планування, система автоматично визначає безпечні коридори польоту безпосередньо з LiDAR-даних. На відміну від традиційних методів, які потребують попереднього картографування або ресурсомісткого аналізу зайнятості простору, CIRI дозволяє генерувати безпечні зони в реальному часі, значно зменшуючи навантаження на обчислювальні системи.

• CIRI гарантує, що кожен резервний коридор повністю міститься в межах відомого вільного простору, запобігаючи збоям у навігації.
• Система накопичує останні сканування LiDAR (1-2 секунди) для підвищення точності коридору.
• Навіть при обмеженому полі зору LiDAR алгоритм CIRI динамічно коригує безпечний маршрут.

Усуваючи потребу в картографуванні за допомогою методу кидання променів, таке рішення дає змогу БПЛА виконувати високошвидкісні польоти в складних і непередбачуваних умовах.

Здатність генерувати безпечні резервні траєкторії в режимі реального часу відкриває нові можливості для дронів. Технологія SUPER ідеально підходить для:

• Автономної доставки вантажів у густонаселених містах.
• Пошуково-рятувальних операцій в зонах стихійних лих.
• Військової розвідки у невідомих або небезпечних районах.
• Сільського господарства, де БПЛА сканують великі площі полів з мінімальною затримкою.

Поєднуючи високошвидкісний політ, картографування в реальному часі та інтелектуальну навігацію, SUPER розширює межі можливостей автономних дронів. Оскільки ці можливості продовжують розвиватися, незабаром ми можемо побачити безпілотники, які орієнтуватимуться в складних умовах з такою ж спритністю і обізнаністю, як і справжні пілоти, а можливо, навіть і краще.