Los ingenieros del Instituto Caltech han desarrollado un algoritmo que permite a los drones ahuyentar a las aves sin intervención humana. En el futuro, el sistema se implementará en los aeropuertos de todo el mundo y ayudará a ahorrar más de mil millones de dólares al año.
Por lo general, los vehículos aéreos no tripulados tienen prohibido estar cerca de los aeropuertos. Los vehículos aéreos no tripulados controlados por humanos pueden no ser confiables: si el operador se vuelve demasiado agresivo y asusta a las aves, la bandada puede volar y volverse aún más incontrolable. Por lo tanto, un equipo de investigadores de Caltech ha desarrollado un algoritmo que entrena aviones no tripulados para conducir de forma autónoma bandadas de pájaros desde el espacio aéreo del aeropuerto.
Los ingenieros dijeron que se inspiraron en el incidente de 2009 con US Airways-1549, que se conoció como el Milagro en el Hudson. A la salida del aeropuerto, el avión golpeó una bandada de gansos y perdió toda la potencia del motor. La única razón por la que no chocó fue porque los pilotos experimentados lograron aterrizar en el río Hudson. Posteriormente, se filmará una película con Tom Hanks sobre el comandante de este vuelo, Chesley Sullenberg.
Milagro en el HudsonSong Yu Chang, profesor de ingeniería aeroespacial y autor principal del proyecto, teme que la próxima vez la historia no resulte tan bien:
Ciento cincuenta y cinco pasajeros del vuelo 1549 se salvaron solo gracias al talento de los pilotos. Esto me hizo preguntarme qué pasaría si el comandante de la tripulación tomara una decisión diferente. Así que comencé a buscar formas de proteger el espacio aéreo de las aves, usando mis habilidades en autonomía y robótica.
Hoy en día, los aeropuertos utilizan varias estrategias para ahuyentar a los aeropuertos emplumados: cambiar el entorno para que sea menos atractivo para las aves (falta de campos, árboles, etc.), usar halcones entrenados para atacar bandadas y usar drones tripulados. Todos estos métodos son ineficaces y solo reducen ligeramente la posibilidad de que un avión choque con las aves.
Cuando intentas sacar pájaros de cierto espacio aéreo, debes ser muy preciso. Si tu dron está demasiado lejos, no espantará al rebaño. Y si se acerca demasiado, corre el riesgo de dispersar la bandada y hacerla completamente incontrolable. Con un vehículo tripulado, encontrar la zona exacta cada vez es casi imposible.
En el proyecto implementado de Song Yu Chang ( PDF ), las cámaras registran cómo se forma el rebaño y determinan su posición. El sistema informático forma otro modelo del comportamiento del rebaño, predice su trayectoria y da comandos al dron. Y elige automáticamente cómo volar para garantizar que las aves no caigan en la zona "protegida".
Cada pájaro en la cuña reacciona al comportamiento de sus vecinos. Un dron ubicado con precisión puede hacer que las personas en el borde cambien ligeramente la dirección de su movimiento, lo que afecta a las aves más cercanas a ellas, lo que afecta a las aves más profundas en la bandada, y así sucesivamente, hasta que obliga a todo el grupo a hacer la maniobra necesaria.
Sun Yu Chang comenzó a trabajar en el proyecto en 2013, cuando trabajaba en la Universidad de Illinois. La financiación fue proporcionada por la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. ( NSF Career ). Al principio, Chang quería construir un robot orientador con alas batientes, que imitaría el comportamiento de un halcón. Entonces su equipo obtuvo un tipo de dron completamente nuevo, " Bat Bot ", parecido a un murciélago. Pero como resultado de las pruebas, resultó que un quadrocopter estándar no ahuyenta a las aves (pero cuesta menos).
Canción de Moushedron Yu Chang
Para que el dron pueda perseguir automáticamente a las aves, Chang y sus colegas construyeron un modelo matemático del trabajo de la bandada, describiendo cómo se mantiene unido y cómo reacciona ante el peligro que viene en cierto ángulo. Los viejos algoritmos desarrollados para conducir rebaños de ovejas se tomaron como base, solo que se expandieron en tres dimensiones, en lugar de dos. La investigación previa del profesor Chang sobre enjambres de naves espaciales y drones también ha sido inesperadamente útil. Desde el espacio, tal vez, se recibirá información sobre las bandadas recién descubiertas, y se necesitará al menos una docena de drones para proteger un gran aeropuerto.
El equipo probó con éxito su algoritmo utilizando un multicopter listo para usar cerca de un campo en Corea. Descubrieron que podía mantener independientemente una bandada de docenas de pájaros a una distancia de la "zona protegida". Los investigadores aún necesitan encontrar una forma de ampliar el proyecto antes de que la tecnología pueda reemplazar completamente a los halcones y drones manuales capacitados. Pero Song Yu Chang afirma que vale la pena:
Las aves causan daños por $ 400 millones al año en la aviación militar y civil en los Estados Unidos, y $ 1.2 mil millones en el mundo. Si podemos reducir este daño en al menos un pequeño porcentaje, el proyecto se justificará más que solo. También durante el trabajo resultó que los viñedos se enfrentan a un problema similar. Los cuervos comen las frutas antes de la cosecha. Imagine un avión no tripulado que se eleva de forma autónoma sobre el campo, y valiente de cualquier invitado no invitado del territorio. Este es el futuro en el que estamos trabajando.
