Cada año, los rescatistas buscan decenas de miles de personas perdidas en la naturaleza. Desde las ciudades, nuestro poder tecnológico parece tan grande que puede manejar cualquier tarea. Parece que tome una docena de drones, cuelgue cada uno de ellos en la cámara y la cámara termográfica, atornille la red neuronal y todo encontrará a cualquiera en 15 minutos. Pero esto no es del todo cierto.
Hasta ahora, la tecnología descansa contra muchas restricciones, y los equipos de rescate peinan en vastas áreas con cientos de voluntarios.
El año pasado, la fundación de caridad Sistema lanzó el proyecto Odyssey para encontrar nuevas tecnologías para encontrar personas. Cientos de ingenieros y diseñadores participaron en él. Pero incluso las personas con experiencia técnica y experiencia a veces no sospechaban cuán impenetrable era el bosque para la tecnología.
En 2013, en el pueblo de Sinsk en Yakutia, dos niñas desaparecieron: Alina Ivanova y Ayana Vinokurova. Enormes fuerzas fueron arrojadas a sus búsquedas: equiparon a cien voluntarios, equipos de rescate, buzos, drones con cámaras termográficas. Se compartieron tomas de helicópteros para que todo se pudiera ver en Internet. Pero no había suficiente fuerza. Lo que les pasó a las chicas aún se desconoce.
Yakutia es enorme. Si se tratara de un estado, habría ingresado entre los diez más grandes en términos de área. Pero en un territorio gigantesco viven menos de un millón de personas. En una taiga desierta tan interminable, Nikolai Nakhodkin trabajó durante 12 años en el Servicio de Rescate de Yakutia, 9 de los cuales, como líder. Cuando las condiciones son peores y hay pocos recursos, uno tiene que inventar nuevas formas de encontrar personas. Y como dice Nikolai, las ideas no provienen de una buena vida.
Nikolay NakhodkinDesde 2010, el Servicio de Rescate de Yakutia ha estado utilizando drones. Esta es una organización separada del Ministerio de Emergencias de la Federación Rusa, financiada por la propia república. No existen regulaciones tan estrictas para los equipos, por lo que en el Ministerio de Situaciones de Emergencia, los drones comenzaron a usarse mucho más tarde. También en el servicio hay un grupo científico donde ingenieros entusiastas se dedican al desarrollo de tecnologías aplicadas para socorristas.
“Los métodos de búsqueda existentes que tiene el Ministerio de Emergencias, los servicios de rescate, en todo tipo de estructuras de poder, no han cambiado desde los años 30. Un rastreador sigue el rastro, el perro ayuda a no desviarse ", dice Alexander Aitov, quien era el jefe del grupo científico. “Si no se encuentra a una persona, una aldea entera se levanta en Yakutia, dos, tres. Todos se unen y peinan los bosques. Es importante buscar una persona viva cada hora, y el tiempo se agota rápida y rápidamente. Siempre es pequeño. Cuando ocurrió la tragedia en Sinsk, hubo mucha gente y equipos involucrados, pero sin resultado. Situaciones similares se encuentran en la taiga desierta. Para solucionar esto de alguna manera, surgió la idea de no percibir a la persona desaparecida como un vínculo pasivo, sino de usar su propio anhelo para salvarse y una sed activa de vida ".
Los ingenieros de rescate decidieron ensamblar balizas de luz y sonido de rescate, dispositivos bastante grandes pero livianos que emiten un sonido fuerte y brillan durante mucho tiempo, atrayendo la atención sobre sí mismos día y noche. Una persona perdida que se acerque a ellos encontrará agua, galletas y fósforos, y al mismo tiempo instrucciones para quedarse quieto y esperar a los rescatistas.
Dichos faros se encuentran a una distancia de tres kilómetros el uno del otro y rodean un área de búsqueda aproximada para la persona desaparecida. Hacen un sonido bajo, como si un automóvil retumbara, porque las frecuencias altas están mucho peor distribuidas en el bosque. A menudo, los rescatados pensaban que estaban tomando el sonido de la carretera o un grupo de turistas a punto de irse.
Los faros eran increíblemente simples. Esta no es la primera vez que un equipo científico implementa soluciones elementales, pero ingeniosas.
“Allí, por ejemplo, desarrollaron un traje flotante para socorristas. Los pantalones y una chaqueta parecen ropa de trabajo ordinaria, pero en el agua mantienen a una persona a flote. Hablando bastante utilitario, el traje es de dos capas. Los gránulos de espuma de poliuretano se cosen por dentro. Existe un desarrollo para bucear un buzo a baja temperatura. Con la expansión del aire comprimido en el frío, las válvulas están cubiertas de escarcha y una persona se asfixia. Varios institutos no podían pensar qué hacer con él: desarrollaron materiales especiales, calentaron con electricidad e introdujeron todo tipo de enfoques modernos.
Nuestros muchachos resolvieron el problema por 500 rublos. Pasaron el aire frío que viene del tanque (y va a -57 bajo el agua) a través de una bobina, pasaron a través de un termo chino. El aire se calienta, la gente se sumerge y puede trabajar allí ”.
Pero las balizas son demasiado simples, carecían de muchas funciones útiles. Durante las operaciones de búsqueda, el rescatador regularmente tenía que viajar grandes distancias para revisar cada faro. Si hay diez faros, significa que el rescatador debe recorrer 30 km a través de la taiga cada 3-4 horas.
En 2018, la fundación de caridad Sistema lanzó el proyecto Odyssey, una competencia para equipos que, utilizando nuevas tecnologías, tratarán de encontrar las últimas formas de salvar a las personas desaparecidas en la naturaleza. Nikolai Nakhodkin y Alexander Aitov con amigos decidieron participar: llamaron al equipo "Nakhodka" y trajeron su dispositivo más simple para mejorarlo en competencia con otros.
Según el Ministerio del Interior, en 2017 casi 84 mil personas desaparecieron en Rusia, y la mitad de ellas no fueron encontradas. Cada persona desaparecida en promedio fue buscada por un centenar de personas. Por lo tanto, la misión de la competencia Odyssey era "crear tecnologías que ayuden a encontrar personas desaparecidas en el bosque sin una fuente de comunicación". Pueden ser instrumentos, sensores, drones, nuevos medios de comunicación y todo lo que su imaginación es capaz de hacer ".
“De las soluciones no obvias, o de fantasía, podemos nombrar una aeronave equipada con un sistema de bio-radar. Pero el equipo no tenía un prototipo, y se limitaron solo a presentar sus ideas ”, dice Maxim Chizhov, un experto en la competencia.
Otro equipo decidió usar un sensor sísmico, un dispositivo que, entre las vibraciones en el suelo, puede reconocer los pasos humanos y mostrar la dirección desde donde vienen. Usando el prototipo, incluso lograron encontrar un extra que representaba una "pérdida" (como los llamaban cariñosamente los participantes), pero el equipo no llegó muy lejos en la competencia.
Para junio de 2019, después de varias pruebas de entrenamiento en los bosques de las regiones de Leningrado, Moscú y Kaluga, los 19 mejores equipos llegaron a las semifinales. Se les dio la tarea de encontrar dos extras en menos de 2 horas en una parcela de 4 kilómetros cuadrados. Uno viajó por el bosque, el otro yacía en un lugar. Cada equipo tuvo dos intentos de encontrar una persona.
“Entre los semifinalistas, un equipo quería crear un enjambre de drones, que se suponía que volaría bajo las copas de los árboles, controlados por inteligencia artificial, determinando la dirección del movimiento, volando alrededor de los troncos, esquivando ramas y ramitas. Usando IA, analizaría el entorno e identificaría a la persona.
Pero esta solución aún está bastante lejos de la implementación en una forma funcional. Creo que tomará aproximadamente un año para que funcione incluso en condiciones de prueba ”, dice Maxim Chizhov.
Cerca del éxito estuvo el equipo de ALB Search. Tenían un altavoz a bordo que se conectaba al walkie-talkie, un micrófono que podía escuchar el espacio circundante, una cámara y una computadora con inteligencia artificial y una red neuronal entrenada que procesaba imágenes en tiempo real desde la cámara, donde una persona podía iluminarse.
"El operador podría analizar no miles de imágenes, lo que es físicamente imposible, sino decenas o incluso unidades, y luego decidir si cambiar la ruta del dron, si se necesita un dron adicional para el reconocimiento, o enviar inmediatamente un grupo de búsqueda".
Pero la mayoría de los equipos enfrentaron problemas similares: la tecnología no se adaptó a las condiciones de un bosque real.
La visión por computadora, en la que muchos confiaban, funcionaba cuando se probaba en parques y bosques, pero resultó inútil en un bosque denso.
Las cámaras termográficas, que esperaban aproximadamente un tercio de los equipos, tampoco fueron efectivas. En el verano, y en este momento la mayoría de las personas desaparecen, el follaje se calienta y se convierte en un punto caliente continuo. Es más fácil buscar en un pequeño intervalo por la noche, pero todavía hay muchos puntos de calor: tocones calientes, animales y mucho más. Una cámara podría ayudar a verificar lugares sospechosos, pero es de poca utilidad por la noche.
Además de eso, era difícil obtener cámaras térmicas. "Desafortunadamente, debido a las restricciones que nos imponen la UE y otros países, las buenas cámaras termográficas no están disponibles en Rusia", dijo Alexey Grishaev del equipo Top, que confió en esta tecnología.
“Las cámaras termográficas disponibles en el mercado tienen una salida digital con una frecuencia de 5-6 cuadros por segundo y una salida de video analógico adicional con una alta velocidad de cuadros pero baja calidad de imagen. Como resultado, encontramos una muy buena cámara termográfica china. Podemos decir que tuvimos suerte: en Moscú solo había uno. Pero dio una imagen en un pequeño monitor, donde no se veía nada.
La mayoría de los equipos usaron solo la salida de video. Nuestro equipo pudo finalizar el modelo y obtener una imagen digital de alta calidad con una frecuencia de 30 cuadros por segundo. El resultado fue una cámara termográfica muy seria. Mejor, probablemente, solo modelos militares ".
Pero incluso estos problemas son solo el comienzo. En el poco tiempo que el UAV voló sobre el área de búsqueda, las cámaras y las cámaras termográficas capturaron decenas de miles de imágenes. Era imposible transferirlos a un punto sobre la marcha: no había Internet ni comunicación celular sobre el bosque. Por lo tanto, el dron regresó al punto, los registros se descargaron de sus transportistas, gastaron al menos media hora en él, y al final recibieron una cantidad de material que era físicamente imposible de ver incluso durante horas. En esta situación, el equipo "Top" utilizó un algoritmo especial que extrajo imágenes donde se detectaron anomalías térmicas. Esto redujo el tiempo de procesamiento de datos.
“Vimos que no todos los equipos que asistieron a las pruebas de calificación entendieron qué era el bosque. Que una señal de radio se difunde de manera diferente en un bosque y se pierde con bastante rapidez ”, anunció Maxim Chizhov en una conferencia de prensa. “Vimos la sorpresa de los equipos cuando la conexión desapareció ya a una distancia de un kilómetro y medio del punto de partida. Para algunos fue una sorpresa la falta de Internet en el bosque. Pero es una realidad. Este es el bosque donde la gente se pierde ".
La tecnología basada en balizas de luz y sonido se ha demostrado bien. Cuatro equipos llegaron a la final, tres de los cuales se basaron precisamente en esta decisión. Entre ellos está Nakhodka de Yakutia.
“Cuando vimos esta jungla cerca de Moscú, inmediatamente nos dimos cuenta de que no hay nada que ver con los drones. Cada herramienta es necesaria para su tarea, y son buenas para explorar grandes espacios abiertos ", dice Alexander Aitov.
En las semifinales del equipo solo había tres personas que atravesaban el bosque a pie y colocaban balizas en el área de búsqueda. Y mientras muchos resolvían problemas de ingeniería, Nakhodka trabajó como rescatadores. "No es necesario utilizar la psicología agraria cuando simplemente se cubre el área. Debemos comportarnos como un salvavidas, ponernos en el lugar de la persona desaparecida, mirar la dirección aproximada hacia dónde puede ir, qué caminos.
Pero incluso los faros de Nakhodka en este momento no eran tan simples como lo fueron hace varios años en Yakutia. Utilizando subvenciones de Sistema, los ingenieros del equipo desarrollaron tecnología de radio. Ahora, al encontrar un faro, una persona presiona un botón, los rescatistas reciben inmediatamente una señal y saben con certeza qué faro los perdidos los estarán esperando. No se necesita un UAV para la búsqueda, sino para elevar el repetidor de señal de radio al aire y aumentar el radio de transmisión de la señal de activación desde las balizas.
Dos equipos más desarrollaron motores de búsqueda completos basados en balizas de sonido. Por ejemplo, el equipo de MMS Rescue creó una red de balizas portátiles, donde cada baliza es un repetidor, que le permite transmitir una señal sobre su activación incluso en ausencia de comunicación de radio directa con la sede de búsqueda.
"Tenemos un grupo de entusiastas que han asumido esta tarea por primera vez", dicen. “Nos dedicamos a otras industrias: tecnología, TI, contamos con especialistas del campo espacial. Nos juntamos, asaltamos y decidimos tomar esa decisión. Los criterios principales fueron el bajo costo y la facilidad de uso. Para que las personas sin capacitación puedan tomar y aplicar ".
Otro equipo, "Stratonauts", utilizando una solución similar, fue capaz de encontrar extras más rápido que nadie. Desarrollaron una aplicación especial que rastreaba la posición del dron, y la ubicación de los faros, y la posición de todos los rescatadores. El dron que entregó las balizas también actuó como un relé para todo el sistema para que la señal de las balizas no se perdiera en el bosque.
“No fue fácil. Un día nos mojamos bien. Dos de nuestra gente fueron al bosque a través del cortavientos, y se dieron cuenta de que esto estaba lejos de ser un viaje de picnic. Pero cansados y contentos, regresamos; de todos modos, encontramos a la persona en ambos intentos en solo 45 minutos ”, dice Stanislav Yurchenko de Stratonavtov.
“Trajimos faros con drones al centro de la zona para brindar la mayor cobertura. Un dron puede transportar una baliza en un vuelo. Esto es mucho tiempo, pero más rápido que una persona. Utilizamos los pequeños drones compactos DJI Mavick, una baliza del tamaño de la misma. Este es el máximo que puede llevar, pero resulta un presupuesto. Por supuesto, me gustaría encontrar una solución completamente autónoma. Con IA, para que el dron escanee el bosque y determine los puntos de caída. Ahora tenemos un operador, y después de un kilómetro, si no utiliza dispositivos adicionales, la conexión finaliza. Por lo tanto, en la próxima etapa se nos ocurrirá algo ”.
Pero ni un solo equipo encontró a una persona inmovilizada, y lo más importante, nunca descubrieron cómo hacer esto. Teóricamente, solo el equipo "Top" tuvo la oportunidad de encontrarlo, que, a pesar de todas las dificultades, pudo encontrar una persona e ir a la final con la ayuda de una cámara termográfica.
"Inicialmente, tuvimos la idea de usar dos drones tipo avión", dice Aleksey Grishaev de "Top", "Los desarrollamos para determinar la composición de la atmósfera, y todavía tenemos la tarea de hacer un UAV para todo clima". Decidimos probarlos en este concurso. La velocidad de cada uno es de 90 a 260 km / h. La alta velocidad y las características aerodinámicas únicas del UAV proporcionan la capacidad de buscar en cualquier condición climática y le permiten escanear rápidamente un área determinada ".
La ventaja de estos dispositivos es que no se caen cuando se apaga el motor, sino que continúan planificando y sentados en un paracaídas. Menos: no son tan maniobrables como los quadrocopters.
Se instalaron una cámara termográfica y una cámara de alta resolución modificada por el equipo en el dron principal Verkhnyaya, y solo una cámara en el segundo. A bordo del UAV principal hay un microordenador que, utilizando el software desarrollado por el equipo, detecta de forma independiente las anomalías térmicas y envía sus coordenadas con una imagen detallada de ambas cámaras. "Por lo tanto, no tenemos que ver todo el material en vivo, y esto, para comprender, es de aproximadamente 12,000 imágenes por hora de vuelo".
Pero el equipo creó la tecnología de la aeronave recientemente, y todavía había muchos problemas con ella: con el sistema de lanzamiento, con un paracaídas, con un piloto automático. “Teníamos miedo de llevarlo a la prueba, podría caerse. Quería evitar problemas técnicos. Por lo tanto, tomaron la decisión clásica: DJI Matrice 600 Pro ".
A pesar de todas las dificultades, debido a que muchas cámaras abandonadas e imágenes térmicas, Vertex pudo encontrar un extra. Esto requirió mucho trabajo, en primer lugar con una cámara termográfica y, en segundo lugar, con los propios métodos de búsqueda.
Durante tres meses, el equipo probó la tecnología, que permitió que la cámara termográfica viera el terreno entre las coronas. “Hubo un poco de suerte, porque la ruta de los extras atravesó tales bosques que ni una sola cámara termográfica vería nada. Y si una persona está cansada y se sentó en algún lugar debajo del árbol, no será realista encontrarla.
Desde el principio, nos negamos a peinar completamente el bosque con nuestros vehículos aéreos no tripulados. En cambio, decidimos buscar a un hombre volando sobre claros, claros y áreas abiertas. "Llegué al lugar con anticipación para explorar el área, y usando todos los mapas disponibles en línea, dibujé rutas para vehículos aéreos no tripulados solo sobre aquellos lugares donde una persona podría ser visible en teoría".
Según Alexei, usar varios drones a la vez en un grupo es muy costoso (un transportista con una solución técnica para buscar a bordo cuesta más de 2 millones de rublos), pero en la final será necesario. Él cree que esto le da la oportunidad de detectar un extra estacionario. “Inicialmente queríamos buscar una persona postrada en cama. Nos pareció que podríamos encontrar uno móvil de todos modos. Y los equipos con los faros solo buscaban el móvil ".
Le pregunté a Alexander Aitov del equipo de Nakhodka: ¿no creen que todos ya habían enterrado a una persona estática de antemano? Después de todo, las balizas son inútiles para él.
Pensó por un momento. Me pareció que todos los otros equipos hablaron con sonrisas y un brillo en sus ojos sobre la resolución de problemas de ingeniería. Los muchachos de MMS Rescue bromearon que una baliza descartada podría caer directamente sobre una persona mentirosa. Los "Stratonauts" reconocieron que esta es una tarea muy difícil para la cual todavía no hay ideas. Y el salvador de Nakhodka habló, como me pareció, con una mezcla de tristeza y esperanza:
- Perdimos a una niña en la taiga, en tres años y medio. Pasó doce días allí, y una gran cantidad de personas registraron diez días. Cuando la encontraron, ella yacía en la hierba, desde arriba era prácticamente invisible. Encontrado solo peinando.
Si se colocaron los faros ... a los tres años y medio, el niño ya está bastante consciente. Y tal vez ella se acercaría a él y presionaría un botón. Creo que parte de sus vidas se salvarían.- ¿La salvaste?- Ella si.
En otoño, los cuatro equipos restantes irán al Óblast de Vologda, y la tarea será mucho más difícil para ellos: encontrar a una persona en una zona con un radio de 10 kilómetros. Es decir, en un área de más de 300 kilómetros cuadrados. En condiciones donde el dron tiene media hora de vuelo, la visión se rompe en las coronas y la comunicación desaparece después de un kilómetro. Según Maxim Chizhov, hasta ahora ningún prototipo está listo para tales condiciones, aunque cree que todos tienen una oportunidad. Grigory Sergeev, presidente del equipo de búsqueda y rescate "Lisa Alert" agrega:“Hoy estamos listos para usar un par de tecnologías de las que vimos, y será efectivo. E insto a todos los participantes y no participantes, chicos, ¡prueben la tecnología! Ven a nosotros en busca! Y entonces no será un secreto para nadie que el bosque es opaco a la señal de radio y que la cámara termográfica no ve a través de las coronas. Mi sueño principal es encontrar más personas con menos poder ".