Algoritma, İnsansız Uçakların İnsan Kontrollü Uçaklardan Daha Hızlı Uçmasına İzin Verir

Geçmişte, insan pilotlar, insansız uçak sistemlerini uçurma konusunda başarılı bir şekilde onları geride bırakabiliyorlardı. Ancak, Zürih Üniversitesi’nden (UZH) bir araştırma grubu, bu dinamiği değiştiren bir algoritma geliştirdi.

İnsansız uçaklar, sınırlı pil ömrü nedeniyle hızlı olmaları gerekir. Bu, arama kurtarma görevleri, bina incelemeleri veya teslimat gibi görevleri mümkün olan en kısa sürede gerçekleştirmeleri anlamına gelir. Bu genellikle insansız uçakların bir dizi yol noktası boyunca hareket etmelerini gerektirir, Örneğin, pencereler, odalar, küçük alanlar veya diğer belirli konumlara. Bu yol noktaları boyunca uçarken, insansız uçaklar her noktada en iyi yol ve hızlanma veya yavaşlama değerini belirler.

Ekibin Algoritması

Araştırma ekibinin algoritması, bir quadrotorun (dört pervaneli bir insansız uçak) bir devre üzerindeki bir dizi yol noktası boyunca en hızlı yolu bulabilme yeteneğine sahiptir.

Davide Scaramuzza, UZH’de Robotik ve Algılama Grubunu ve NCCR Robotik’in Rescue Grand Challenge’ini yönetmektedir ve bu araştırma için fon sağlamıştır.

“İnsansız uçaklarımız, iki dünya sınıfı insan pilotunun en hızlı turunu bir deneysel yarış pistinde geçtiler” diyor Scaramuzza. “Algoritmanın yeniliği, insansız uçakların sınırlamalarını tam olarak dikkate alan zaman-optimum yollar oluşturan ilk algoritma olmasıdır.”

Bu alanda önceki çalışmalar, quadrotor sistemi veya uçuş yolunun basitleştirilmesine odaklanmıştı ve bu, sınırlayıcı faktörlerdi.

Phillip Foehn, bir doktora öğrencisi ve makalenin ilk yazarıdır.

“Ana fikir, uçuş yolunun belirli bölümlerini belirli yol noktalarına atamak yerine, algoritmanın insansız uçağa sadece tüm yol noktalarından geçmesini söylemesi, ancak nasıl veya ne zaman yapacağını söylememesidir” diyor Foehn.

Yeni Algoritmanın Test Edilmesi

Yeni sistemi test etmek için, ekip algoritmayı ve iki insan pilotunu aynı quadrotor ile bir yarış pistinde karşılaştırdı. Dış kameraları insansız uçağın hareketini yakalamak için kullandılar. İnsansız uçak ile kameralar, algoritmaya her an insansız uçağın konumunu sağlayan gerçek zamanlı bilgi sağladı.

Daha adil bir sistem oluşturmak için, araştırmacılar insan pilotlarına yarışmadan önce pistte antrenman yapmalarına izin verdi. Buna rağmen, algoritma masih kazandı ve tüm turları insan turlarından daha hızlıydı. Algoritma ayrıca insanlardan daha tutarlı bir performans gösterdi. En iyi yolu bulduktan sonra, bunu tekrarlayabilme yeteneğine sahipti, bu da insanların yapamadığı bir şeydi.

Araştırmacılar, insansız uçağın ticari uygulamalara girebilmesi için daha az hesaplama gerektiren bir insansız uçak oluşturmalıdır. Mevcut sistem, bilgisayarın zaman-optimum yolunu hesaplaması için bir saate kadar sürebilir ve her an konumunu hesaplamak için dış kameralara güvenmektedir. Bilim adamları şimdi borda kameralarını keşfetmek istiyor.

Bu gerekli geliştirmelerle birlikte, insansız uçağın insan kontrollü uçağınkinden daha hızlı uçabilmesi, kritik bir gelişmedir.

“Bu algoritma, paket teslimatı, inceleme, arama kurtarma ve daha fazlası gibi alanlarda büyük uygulamalara sahip olabilir” diyor Scaramuzza.