טיים אאוט timeout

טיסה נעימה

| מאת: עידו גנוט

צוות מחקר מ־MIT הדגים לאחרונה טיסה אוטונומית של כלי טיס בלתי מאויש בתוך מבנה צפוף תוך כדי התחמקות ממכשולים, וללא שימוש ב־GPS

תמונה של הטיסן (ללא כנפיים וכיסוי), במרכז יחידת העיבוד מבוססת שבב ה־ATOM של אינטל צילום: Adam Bry/MIT

בשנים האחרונות היו ההתפתחויות בתחום הטיסה הבלתי מאוישת מהירות במיוחד, וכיום אפשר למצוא רחפנים למכירה בסכומים של מאות אחדות של דולרים, בעלי ביצועים שלפני כמה שנים היו אפשריים רק בכלים כבדים בהרבה ויקרים פי כמה. גם בעולם האקדמי הפיתוח בתחום הכלים הבלתי מאוישים מתקדם בקצב מהיר ובשתי התחרויות האחרונות שארגן ה־Association for Unmanned Vehicle Systems International (ה־AUVSI) התחרו קבוצות שונות על הטסה אוטונומית של רחפנים בתוך מבנה ללא סיוע GPS (ברחפנים מסחריים מקובל כיום סיוע GPS בטיסה מחוץ למבנים).

צוות המחקר ב־MIT החליט לקחת את נושא הטיסה האוטונומית צעד אחד קדימה ופיתח אלגוריתמים המאפשרים לטיסן לטוס באופן עצמאי בתוך מבנה צפוף ורב מכשולים. בשונה מרחפן, טיסן מסוגל לשהות זמן רב יותר באוויר ומגיע למהירויות גבוהות יותר. ואולם לטיסן אין יכולת עצירה במקום, ריחוף ותנועה אטית (ולעתים גם אין יכולת לשרוד היתקלות במכשולים) כפי שיש לרחפים, וגם מהירות הטיסה המזערית שלו גבוהה יותר, ולכן הוא נזקק לתגובות מהירות במיוחד כדי להימנע ממכשולים בטיסה באזור צפוף. כל אלו הופכים את המשימה של יצירת טיסן אוטונומי, המסוגל לנוע בתוך מבנה מורכב, למאתגרת במיוחד.

את העבודה על התוכנה של הפרויקט החל הצוות מ־MIT כבר ב־2011, אך רק לאחרונה השלים הצוות סדרה של טיסות ניסוי עם טיסן אוטונומי המשלב את האלגוריתמים שאותם פיתח. כדי לאפשר לטיסן יכולת תמרון מרבית במהירות רבה החליטו בצוות הפיתוח לא להשתמש בטיסן קיים, אלא לפתח טיסן באופן עצמאי.

הטיסן צויד בשני חיישנים מרכזיים – מד תאוצה ומד טווח לייזר. הלייזר מסוגל ליצור בכל רגע נתון תמונה דו ממדית של האזור שלפני הטיסן. מידע זה איננו מספיק כשלעצמו כדי לייצר תמונה מלאה אשר תאפשר לטיסן לנוע בביטחון, ולכן הצוות שילב גם מידע ממד התאוצה, יחד עם מפה מוכנה מראש של אזור הטיסה (מפה כזאת לא מסופקת לרחפנים בתחרויות שנערכו בשנים האחרונות בתחום, אך תנועתם האטית של הרחפנים ויכולת התמרון העדיפה שלהם מציבות כאמור אתגר קטן בהרבה).

אפילו עם מפת אזור הטיסה בזיכרון, על הטיסן של MIT מוטלת משימה מורכבת לזהות בכל רגע נתון היכן הטיסן נמצא ביחס לשטח ולמכשולים שסביבו. כל החישובים הנדרשים לטובת הניהוג באוויר מתבצעים על הטיסן עצמו באמצעות מעבד ATOM של חברת אינטל, בדומה לזה שאפשר למצוא במחשבי מחברת זולים.

סרטון המציג את כלי הטיס בטיסה אוטונומית בתוך מבנה כשהוא מנווט ומתחמק ממכשולים:

בניסוי הצליח כלי הטיס הבלתי מאויש שפותח ב־MIT, בעל מוטת כנפיים של כשני מטרים ומשקל של כשני ק"ג, לנווט את דרכו בהצלחה בתוך חניון מקורֶה תוך שהוא חומק בהצלחה ממכשולים ומנווט את דרכו בצורה עצמאית לגמרי בין עמודי הבטון שבחניון. המשימה המוצלחת היא הישג מרשים במיוחד לצוות הפיתוח, בין השאר משום שהמרווח בין הרצפה לתקרה בחניון הוא 2.5 מטרים בלבד ולעתים קרובות היה על הטיסן לתמרן בין עמודי הבטון של החניון באופן שהשאיר מעט מאוד מרווח לטעות.

השלב הבא בפיתוח הטיסן האוטונומי צפוי להיות יצירת מפה של השטח תוך כדי טיסה, כך שאפשר יהיה להשתמש בו באזורים בנויים גם ללא הכנה מוקדמת. לדברי צוות הפיתוח מדובר במשימה מורכבת, אך שילוב של שני החיישנים הקיימים יחד עם מידע ממצלמה נוספת צפוי לדבריהם לאפשר בעתיד פתרון מספק לבעיה.

בואו לעקוב ולדבר איתנו גם בפייסבוק, בטוויטר ובאינסטגרם. עדכונים יומיים על הכתבות הנבחרות בטיים אאוט ניתן לקבל בניוזלטר היומי שלנו

תגובות

Silence is Golden SRV:SRV1 on: 5ee1741faad4725ea21d