Os engenheiros do Instituto Caltech desenvolveram um algoritmo que permite aos drones assustar as aves sem intervenção humana. No futuro, o sistema será implementado em aeroportos ao redor do mundo e ajudará a economizar mais de um bilhão de dólares por ano.
Normalmente, veículos aéreos não tripulados são proibidos de estar perto de aeroportos. Veículos aéreos não tripulados controlados pelo homem podem não ser confiáveis: se o operador se tornar muito agressivo e assustar as aves, o bando pode se separar e se tornar ainda mais incontrolável. Portanto, uma equipe de pesquisadores da Caltech desenvolveu um algoritmo que treina drones para conduzir autonomamente bandos de pássaros do espaço aéreo do aeroporto.
Os engenheiros disseram que foram inspirados pelo incidente de 2009 na US Airways-1549, que ficou conhecido como o Milagre no Hudson. Na saída do aeroporto, o avião atingiu um bando de gansos e perdeu toda a potência do motor. A única razão pela qual ele não caiu foi porque pilotos experientes conseguiram pousar no rio Hudson. Posteriormente, será filmado um filme com Tom Hanks sobre o comandante deste vôo, Chesley Sullenberg.
Milagre no HudsonSong Yu Chang, professor de engenharia aeroespacial e principal autor do projeto, teme que da próxima vez a história não seja tão boa:
Cento e cinquenta e cinco passageiros do voo 1549 foram salvos apenas graças ao talento dos pilotos. Isso me fez pensar no que aconteceria se o comandante da tripulação tomasse uma decisão diferente. Então comecei a procurar maneiras de proteger o espaço aéreo dos pássaros, usando minhas habilidades em autonomia e robótica.
Atualmente, os aeroportos usam várias estratégias para espantar os aeroportos emplumados: mudar o ambiente para torná-lo menos atraente para os pássaros (falta de campos, árvores etc.), usar falcões treinados atacando bandos e usar drones tripulados. Todos esses métodos são ineficazes e reduzem apenas ligeiramente a chance de um avião colidir com pássaros.
Quando você tenta tirar pássaros de um determinado espaço aéreo, precisa ser muito preciso. Se o seu drone estiver muito longe, não assustará o rebanho. E se ele chegar muito perto, você corre o risco de espalhar o rebanho e torná-lo completamente incontrolável. Com um veículo tripulado, encontrar a zona exata toda vez é quase impossível.
No projeto implementado de Song Yu Chang ( PDF ), as câmeras registram como o rebanho é formado e determinam sua posição. O sistema de computador forma um modelo adicional do comportamento do rebanho, prediz sua trajetória e dá comandos ao drone. E ele escolhe automaticamente como voar para garantir que os pássaros não caiam na zona "protegida".
Cada pássaro na cunha reage ao comportamento de seus vizinhos. Um drone localizado com precisão pode fazer com que os indivíduos na borda alterem levemente a direção de seus movimentos - o que afeta os pássaros mais próximos deles, o que afeta os pássaros mais profundos no rebanho, e assim por diante, até que force o grupo inteiro a fazer a manobra necessária.
Sun Yu Chang começou a trabalhar no projeto em 2013, quando trabalhou na Universidade de Illinois. O financiamento foi fornecido pela National Science Foundation dos EUA ( NSF Career ). No início, Chang queria construir um robô de asas abertas - o que imitaria o comportamento de um falcão. Então, sua equipe conseguiu um tipo completamente novo de drone, " Bat Bot ", parecido com um morcego. Porém, como resultado de testes, um quadrocóptero padrão não afugenta as aves (mas custa menos).
Canção do Moushedron Yu Chang
Para que o drone pudesse perseguir automaticamente os pássaros, Chang e seus colegas construíram um modelo matemático do trabalho do rebanho, descrevendo como ele se une e como ele reage ao perigo em um determinado ângulo. Os antigos algoritmos desenvolvidos para conduzir rebanhos de ovelhas foram tomados como base, mas foram expandidos para três dimensões, em vez de duas. A pesquisa anterior do professor Chang sobre naves espaciais e drones também foi inesperadamente útil. Do espaço, talvez, sejam recebidas informações sobre os bandos recém-descobertos, e pelo menos uma dúzia de drones precisará ser usada para proteger um grande aeroporto.
A equipe testou com sucesso seu algoritmo usando um multicóptero pronto para uso próximo a um campo na Coréia. Eles descobriram que ele podia manter independentemente um bando de dezenas de pássaros a uma distância da "zona protegida". Os pesquisadores ainda precisam encontrar uma maneira de ampliar o projeto antes que a tecnologia possa substituir completamente os falcões e drones manuais treinados. Mas Song Yu Chang afirma que vale a pena:
Os pássaros causam danos de US $ 400 milhões por ano na aviação militar e civil nos Estados Unidos e US $ 1,2 bilhão no mundo. Se pudermos reduzir esse dano em pelo menos alguns por cento, o projeto mais do que se justificará. Também durante o trabalho, verificou-se que as vinhas enfrentam um problema semelhante. Os corvos comem as frutas antes da colheita. Imagine um drone se elevando autonomamente acima do campo e corajoso com qualquer convidado não convidado do território. Este é o futuro em que estamos trabalhando.
