Технология T-STAR повысит эффективность дронов в ликвидации чрезвычайных ситуаций
Исследователи из Даремского университета разработали новую систему под названием T-STAR (Time-Optimal Swarm Trajectory Planning), которая позволяет беспилотным летательным аппаратам работать в слаженном рое, эффективно и безопасно координируя свои действия даже на высоких скоростях и в сложных условиях. Эта технология решает ключевую проблему одновременного полета множества дронов, когда увеличение скорости часто ведет к риску столкновений, а приоритет безопасности, в свою очередь, замедляет время реакции, что недопустимо в чрезвычайных ситуациях.
Система T-STAR наделяет дроны возможностью обмениваться информацией в реальном времени для немедленного предотвращения столкновений и повышения координации во всем рое. По словам ведущего исследователя доктора Джуньяна Ху, эта технология позволяет автономным аппаратам действовать как по-настоящему интеллектуальный рой, сочетая скорость, безопасность и слаженность так, как это было ранее невозможно.
В основе системы лежит метод управления с прогнозирующей моделью, который рассчитывает наиболее эффективный маршрут для каждого дрона, одновременно избегая препятствий. Исследователи применили динамические уравнения для упрощения системных ограничений, что снизило сложность алгоритмов и повысило общую стабильность системы. Рой сохраняет стабильность, оставаясь при этом способным быстро реагировать на изменения в окружающей обстановке.
T-STAR, вдохновляясь принципом стайности птиц, применяет виртуальные силы, чтобы направлять дроны по траекториям и предотвращать столкновения. При возникновении новых препятствий система в реальном времени пересчитывает маршруты, позволяя рою сохранять формацию и эффективность на протяжении всей миссии. Тесты, сравнивающие результаты T-STAR с данными предыдущих моделей, показали, что новая система прокладывает более быстрые и безопасные маршруты.
Хотя идея координированных роев дронов разрабатывалась в военных программах разных стран на протяжении последнего десятилетия, предыдущие системы часто вынуждали дроны снижать скорость на сложной местности. T-STAR же предназначена для того, чтобы рой двигался быстро и слаженно, гарантируя, что критически важная информация поступит группам реагирования без задержек.
Наиболее непосредственное применение технология может найти в операциях по ликвидации последствий стихийных бедствий. В зонах землетрясений или наводнений дроны, оснащенные T-STAR, смогут оперативно передавать спасателям изображения и данные в реальном времени, пробираясь через завалы. При лесных пожарах рои смогут следить за линией огня и поставлять информацию для более эффективного распределения ресурсов.
На данный момент система была опробована в симуляциях и лабораторных экспериментах, где показала превосходство над предыдущими методами координации. Следующим этапом станут масштабные испытания на открытом воздухе в реальных условиях. Хотя текущие исследования нацелены на гуманитарные и экологические цели, улучшения в скорости и координации могут также повлиять и на будущие оборонные стратегии.