جهان‌اول: آزمایش ترافیک هواپیماهای بدون سرنشین با گروه ۵۰۰۰ پهپاد به صورت خودکار و ایمن
محققان دانشگاه Eötvös Loránd (ELTE) در بوداپست، مجارستان، به یک نقطه عطف شگرف در فناوری پهپادها دست یافته‌اند.
بعد از ایجاد اولین گروه خودسازمان‌ده پهپادها در جهان، تیم نوآور آنها به یک دستاورد دیگر رسیده‌اند. آنها اکنون اولین راه‌حل ترافیک خودکار پهپادهای بزرگ‌مقیاس را نشان داده‌اند.
این سیستم پیشرفته از خلبانان انسانی کارآمدتر است و نویدبخش آینده‌ای است که پهپادها با کارایی و ایمنی بی‌نظیر در آسمان‌ها حرکت خواهند کرد.
از سال ۲۰۰۹، دپارتمان فیزیک زیستی در ELTE در خط مقدم روباتیک گروهی و دسته‌های پهپادی قرار دارد. سفر آنها با ایجاد اولین گروه خودمختار کوادکوپتر در سال ۲۰۱۴ آغاز شد که حداقل ۱۰ واحد داشت.
این دستاورد اکنون با تحقیقات اخیر آنها که ترافیک خودکار متراکم صد پهپاد را نشان می‌دهد، محو شده است.
از همگرایی به ترافیک خودکار: یک جهش به جلو
همگرایی و ترافیک خودکار پهپادها ممکن است مشابه به نظر برسند، اما چالش‌ها و اهداف متفاوتی دارند.
در همگرایی، پهپادها تلاش می‌کنند تا از طریق حرکات هماهنگ همچون یک گروه پرندگان به صورت هماهنگ حرکت کنند. در ترافیک خودکار پهپادها، هر پهپاد مسیر و هدف خود را دارد که می‌تواند موجب تعارض شود.
این پیچیدگی به خصوص در فضاهای باز که پهپادها، مشابه عابران پیاده، به صورت آزادانه در جهات مختلف حرکت می‌کنند، برجسته است.
تیم ELTE این مشکل پیچیده را با یک برنامه‌ریز مسیر هوشمند که به صورت واقعی به‌روز می‌شود، حل کردند. آنها این کار را با مدل‌های همگرایی سنتی الهام گرفته از طبیعت ترکیب کردند.
این روش جدید به پهپادهای خودکار کمک می‌کند تا بیشتر تعارضات ترافیکی را اجتناب کنند و همچنین به آنها اجازه می‌دهد تا هر مسائل باقی‌مانده را به صورت هماهنگ با پهپادهای نزدیک مدیریت کنند.
موفقیت این مدل خودسازمان‌ده بدون هیچ کنترلی مرکزی، ابتدا از طریق شبیه‌سازی‌ها آزمایش شد. این آزمایش‌ها ترافیک رندوم و با سرعت بالا را تا ۵۰۰۰ پهپاد نشان دادند. سناریوها شامل سرعت‌ها و اولویت‌های مختلف در تنظیمات دو بعدی بودند.
آنها همچنین موارد چند لایه سه بعدی را نقشه‌برداری کردند. این نشان‌دهنده پتانسیل مدل برای مدیریت ترافیک متراکم پهپادها بود. این قابلیت می‌تواند در شهرهای هوشمند آینده و سیستم‌های کنترل ترافیک هوایی غیرمتمرکز استفاده شود.
< >کاربردهای واقعی و چشم‌انداز آینده
این تحقیق منجر به برنامه‌ریزی این مدل بر روی ناوگانی از صد پهپاد شرکت CollMot Robotics Ltd شد. این کمپانی توسط دپارتمان فیزیک زیستی برای تجاری‌سازی فناوری دسته‌های پهپادی تأسیس شده است.
نمایش زنده با صد پهپاد خودسازمان‌ده یک نقطه عطف بزرگ بود. این دستاورد شروع یک دوره جدید از عملیات خودکار پهپادها است. کاربردهای آن شامل گروه‌های پاشش، حمل و نقل بار با پهپاد و عملیات صنایع دفاعی است.
شرکت CollMot Robotics Ltd نمایانگر ترکیب پژوهش علمی و نوآوری صنعتی است. شراکت آنها با ELTE به پیشرفت فناوری پهپادها ادامه می‌دهد. آنها در حال افزایش محدودیت‌های ممکن در ترافیک خودکار پهپادها هستند.
با استفاده از این راه‌حل ترافیک خودکار، صنایع می‌توانند آینده‌ای را تصور کنند که پهپادها به صورت هموار در وظایف مختلفی جا افتاده باشند و آنها را کارآمدتر و ایمن‌تر کنند.
کاربردهای متعددی همچون پهپادهای کشاورزی که به صورت گروهی مزارع را پاشش می‌کنند یا ناوگان‌های پهپادی که کالاها را در شهرها جابجا می‌کنند، امکان‌پذیر است. صنایع دفاعی نیز می‌توانند از پهپادهای خودکار برای نظارت و مأموریت‌های تاکتیکی بهره‌برداری کنند.
< >گامی به سوی شهرهای هوشمند و کنترل ترافیک هوایی غیرمتمرکز
تحقیق ELTE فراتر از کاربردهای فوری خود اهمیت دارد. نشان دادن ترافیک خودکار پهپادها در مقیاس بزرگ درهای جدیدی برای شهرهای هوشمند باز می‌کند.
پهپادها می‌توانند در حمل و نقل و لجستیک شهری حیاتی شوند. کنترل ترافیک هوایی غیرمتمرکز که یک زمان ایده علمی-تخیلی به نظر می‌رسید، اکنون ممکن به نظر می‌رسد.
کار ELTE قصد دارد انقلابی در نحوه حرکت شهرها و مدیریت کالاها ایجاد کند، با اجازه به پهپادها برای پرواز ایمن در آسمان‌های شلوغ بدون نیاز به کنترل انسانی.
این دستاورد اخیراً در نشریه Swarm Intelligence منتشر شده است.
