AI הופך את הסריקה והחפירה של טופוגרפיה לקלה יותר עבור רחפנים

חוקרים מאוניברסיטת אורהוס (AU) והאוניברסיטה הטכנית של דנמרק (DTU) שיתפו פעולה בפרויקט שמטרתו להפחית את העלויות של מדידה ותיעוד של מחצבות חצץ ואבן גיר, בעודו מהיר וקל יותר מהשיטה המסורתית. 

הפרויקט כלל את השימוש בבינה מלאכותית (AI), שתפסה את הרחפנים המופעלים באופן מסורתי על ידי בני אדם, המשמשים כיום לביצוע המשימה. 

ארדל קאיאצ’אן הוא פרופסור חבר ומומחה בבינה מלאכותית ורחפנים במחלקה להנדסה באוניברסיטת אורהוס. 

“הפכנו את כל התהליך לאוטומטי לחלוטין. אנו אומרים לרחפן היכן להתחיל, ואת רוחב הקיר או פני הסלע שאנו רוצים לצלם, ואז הוא טס בנתיב זיג-זג לאורך כולו ונוחת באופן אוטומטי,” אומר קאיאצ’אן.

מגבלות של רחפנים מופעלים על ידי בני אדם

השיטה הנוכחית למדידה ותיעוד של מחצבות חצץ ואבן גיר, צוקים, ויצירות טבעיות ומלאכותיות אחרות, מסתמכת על רחפנים לצילום האזור. מחשב מקבל את ההקלטות וממיר אותן באופן אוטומטי למודל טופוגרפי תלת-ממדי.

אחד החסרונות של שיטה זו הוא שטייסי רחפנים עולים הרבה, והמדידות הן צרוכות זמן. בחפירה, טייס הרחפן חייב לוודא שהרחפן שומר על מרחק קבוע מהקיר. בו-זמנית, מצלמת הרחפן חייבת להישאר אנכית לקיר, מה שהופך את זה למשימה מורכבת וקשה. 

כדי שהמחשב יוכל להמיר וליצור דמות תלת-ממדית מתוך התמונות, חייב להיות חפיפה מסוימת בתמונות. זהו התהליך העיקרי שאוטומט על ידי בינה מלאכותית, והוא הפחית באופן משמעותי את המורכבות של ביצוע המשימה. 

“אלגוריתם שלנו מבטיח שהרחפן תמיד שומר על אותו המרחק מהקיר ושהמצלמה מחזירה את עצמה באופן קבוע לקיר. בו-זמנית, אלגוריתם שלנו מנבא את כוחות הרוח הפועלים על גוף הרחפן,” אומר קאיאצ’אן.

AI מגברת על בעיית הרוח

הבינה המלאכותית גם מסייעת להתגבר על הרוח, שהיא אחת האתגרים הגדולים ביותר עם טיסת רחפנים אוטונומית. 

מוהיט מהנדיראטה הוא סטודנט לדוקטורט במחלקה להנדסה באוניברסיטת אורהוס.

“המודל הגאוסי המעוצב גם מנבא את הרוח שתיפגש בעתיד הקרוב. זה משמעותו שהרחפן יכול להתכונן ולנקוט פעולות מתקנות מראש,” אומר מהנדיראטה.

כאשר רחפן מופעל על ידי בן אדם מבצע משימה זו, אפילו רוח קלה יכולה לשנות את המסלול. עם הטכנולוגיה החדשה, ניתן לקחת בחשבון רוחות ומהירות הרוח הכללית. 

“הרחפן לא באמת מודד את הרוח, הוא מעריך את הרוח על בסיס הקלטים שהוא מקבל כאשר הוא נע. זה משמעותו שהרחפן מגיב לכוח הרוח, בדומה לכשאנו בני אדם מתקנים את תנועותינו כאשר אנו חשופים לרוח חזקה,” אומר קאיאצ’אן.

המחקר בוצע בשיתוף עם המרכז הדני למחקר וטכנולוגיה הידרוקרבון ב-DTU, ותוצאות הפרויקט יוצגו במאי 2020 בוועידת הבקרה האירופית.