ИИ делает сканирование и раскопки местности дронами проще

Исследователи из Университета Орхуса (AU) и Технического университета Дании (DTU) сотрудничали над проектом, целью которого является снижение затрат на измерение и документирование гравийных и известняковых карьеров, одновременно делая процесс быстрее и проще, чем традиционный метод.

Проект включал использование искусственного интеллекта (ИИ), который взял на себя традиционно контролируемые человеком дроны, которые в настоящее время используются для выполнения этой задачи.

Эрдал Каякан – доцент и эксперт в области искусственного интеллекта и дронов в отделении инженерии Университета Орхуса.

“Мы сделали весь процесс полностью автоматическим. Мы говорим дрону, где начать, и ширину стены или скалы, которую мы хотим сфотографировать, и затем он летит зигзагом все время и автоматически приземляется”, – говорит Каякан.

Ограничения дронов, контролируемых человеком

Текущий метод измерения и документирования гравийных и известняковых карьеров, скал и других природных и созданных человеком образований основан на использовании дронов для фотографирования области. Компьютер затем получает записи и автоматически конвертирует все и создает 3D-модель местности.

Одним из недостатков этого метода является то, что пилоты дронов стоят дорого, и измерения занимают много времени. При раскопках пилот дрона должен убедиться, что дрон поддерживает постоянное расстояние от стены. Одновременно камера дрона должна быть перпендикулярна стене, что делает эту задачу сложной и трудной.

Чтобы компьютер мог конвертировать и создать 3D-фигуру из изображений, необходимо иметь определенное совпадение в изображениях. Это основной процесс, который был автоматизирован с помощью искусственного интеллекта, и он значительно уменьшил сложность выполнения задачи.

“Наш алгоритм гарантирует, что дрон всегда поддерживает одно и то же расстояние от стены и что камера постоянно ре позиционируется перпендикулярно стене. Одновременно наш алгоритм прогнозирует силы ветра, действующие на корпус дрона”, – говорит Каякан.

ИИ преодолевает проблему ветра

Искусственный интеллект также помогает преодолеть ветер, который является одной из самых больших проблем при автономном полете дронов.

Мохит Мехндиратта – приглашенный аспирант в отделении инженерии Университета Орхуса.

“Разработанная модель гауссовского процесса также прогнозирует ветер, который будет встречен в ближайшем будущем. Это означает, что дрон может подготовиться и принять корректирующие действия заранее”, – говорит Мехндиратта.

Когда дрон, контролируемый человеком, выполняет эту задачу, даже легкий ветерок может изменить его курс. С новой технологией порывы ветра и общая скорость ветра могут быть учтены.

“Дрон не измеряет ветер, он оценивает ветер на основе входных данных, которые он получает при движении. Это означает, что дрон реагирует на силу ветра, как и мы, люди, корректируем наши движения, когда мы подвергаемся воздействию сильного ветра”, – говорит Каякан.

Исследование было завершено в сотрудничестве с Датским центром исследований и технологий гидроуглеродов при DTU, и результаты проекта будут представлены в мае 2020 года на Европейской конференции по контролю.