Wspólna akcja kilku samolotów bezzałogowych sprawdzona na PW

Wyobraźmy sobie, że w jakimś trudno dostępnym dla ludzi miejscu doszło do wypadku lotniczego. Teraz trzeba szybko znaleźć wrak i osoby, które ocalały. Do dyspozycji jest kilka samolotów bezzałogowych. Każdy z nich spisze się w innego typu zadaniach: któryś z nich może wzlecieć wyżej i szybciej znaleźć wrak, inny - podlecieć nisko na miejsce wypadku i poszukiwać zaginionych. Naukowcy z PW postanowili zoptymalizować i zautomatyzować proces wykonania zadań tego typu. Udało im się to w ramach projektu "Optymalizacja bezzałogowego systemu systemów" (Optimization of Unmanned System of Systems, OpUSS) realizowanego dzięki firmie Lockheed Martin.

"Misja, którą my realizowaliśmy była misją typu: +znajdź, zidentyfikuj, podążaj+. Najpierw przeszukać trzeba było zadany obszar, by znaleźć konkretny obiekt, a potem obiekt ten monitorować" - opowiedział w rozmowie z PAP uczestnik projektu Antoni Kopyt z Wydziału Mechanicznego Energetyki i Lotnictwa PW.

Wyjaśnił, że operator na początku misji wybiera bezzałogowe obiekty latające, z których chce korzystać. Każda z maszyn wyposażona jest w kamerę, która przekazuje obraz operatorowi. Za pomocą algorytmów samolotom wyznaczane są trajektoria lotu. Obraz z kamer trafia do operatora, który sam musi zdecydować, czy udało się odnaleźć cel i - przy wspomaganiu danych z systemu - zdecydować, który samolot najlepiej spisze się w śledzeniu czy monitorowaniu obiektu. Antoni Kopyt wyjaśnił, że unikalne w projekcie jest to, że wszystkie platformy są sterowane przez jednego operatora, który zarządza całym systemem floty z jednego komputera. W dodatku informacje między poszczególnymi platformami nie są wymieniane. "Istotnym aspektem było napisanie takiego software\'u, który wszystkie informacje byłby w stanie skoordynować i nimi zarządzać" - powiedział Kopyt.

Zespół z PW nie tylko zaprojektował algorytm, ale i sprawdził jego działanie w terenie. W akcji wykorzystano trzy różne niewielkie samoloty bezzałogowe. Ich zadaniem było odnalezienie na zadanym terenie konkretnego obiekt. "W naszym przypadku to był samochód z krzyżem na dachu" - opowiada Kopyt. Kiedy samochód został już znaleziony, wytypowano jeden z samolotów - mały śmigłowiec, który podążał za obiektem, a reszta samolotów mogła wrócić do bazy.

"Demonstracja przeprowadzona była przy udziale trzech statków powietrznych, ale system może działać z większą ich liczbą" - zaznaczył Kopyt i dodaje, że ograniczenia wynikają jedynie z możliwości komputerów.

"Proces optymalizacji jest trudny - każdy z obiektów cechuje się czymś innym - każdy lata na innej wysokości, z innymi prędkościami. Do tego dochodzą kamery, które wykrywały obiekt, różne wysokości latania, a to sprawiało, ze wygenerowanie trajektorii poszukiwania było trudne" - powiedział Kopyt.

Projekt udało się zrealizować dzięki współpracy PW i firmy Lockheed Martin. Prof. Janusz Narkiewicz, kierownik Zakładu Automatyki i Osprzętu Lotniczego MEL PW na konferencji podsumowującej wyniki projektu zaznaczył: "To nie jest jeszcze może gotowy produkt, ale to klocki LEGO, z których możemy wybrać to, co będzie nam potrzebne".

Dotychczasowe efekty prac zespołu były już prezentowane podczas prestiżowej konferencji Amerykańskiego Stowarzyszenia Aeronautyki i Astronautyki (AIAA) w Dallas, w czerwcu tego roku. AIAA opublikowała też trzy prace naukowe związane z polskim projektem.

PAP - Nauka w Polsce

lt/ mki/