Badania nad wykorzystaniem rojów dronów w walce z katastrofami naturalnymi

W Instytucie Naukowym Indian Institute of Science (IISc) trwają zaawansowane badania nad wykorzystaniem wielu rojów dronów do radzenia sobie z katastrofami naturalnymi, takimi jak pożary lasów. Zjawisko pożarów lasów na świecie przybiera na sile, co jest przyspieszane przez zmiany klimatyczne.

Rola dronów w gaszeniu pożarów lasów

Profesor Suresh Sundaram z Wydziału Inżynierii Lotniczej IISc podkreśla, że roje dronów mogą stanowić skuteczne rozwiązanie w tej walce. Chociaż drony nie zostały jeszcze użyte w Indiach w takim kontekście, ich potencjał jest ogromny. W opublikowanym badaniu w czasopiśmie „IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems”, zespół Sundarama proponuje zastosowanie koordynowanych wielorojowych dronów do gaszenia pożarów lasów.

Kluczowe zalety rojów dronów

Jak wyjaśnia Sundaram, szybka identyfikacja i reakcja na pożar są kluczowe, a pojedynczy dron nie jest wystarczający. Rozwiązaniem jest zastosowanie roju dronów, które mogą komunikować się między sobą oraz podejmować niezależne decyzje. Drony wyposażone są w kamery, czujniki termiczne, podczerwieni oraz detektory temperatury, co umożliwia im szybkie zlokalizowanie ognia.

Innowacyjne rozwiązania w zarządzaniu rojem

Następnie dron najbliższy ogniu staje się centrum roju i przyciąga pozostałe drony, które wspólnie oceniają rozmiar pożaru oraz decydują o liczbie dronów potrzebnych do jego ugaszenia. Decyzje dotyczące podziału zadań między dronami podejmowane są autonomicznie, co pozwala na efektywną alokację zasobów i maksymalizację efektywności działań.

Zastosowanie algorytmu inspirowanego naturą

Kluczowym elementem jest tu zastosowanie algorytmu opartego na zachowaniach żerujących morskiego drapieżnika, Oxyrrhis marina, który dostosowuje swoje zachowanie w zależności od odległości od źródła pożywienia. Badacze z IISc zaimplementowali te obserwacje w swoim algorytmie, pozwalając dronom na dostosowanie strategii poszukiwań w zależności od bliskości ognia, oparte na danych z czujników temperatury.

Przyszłe kierunki badań i zastosowania

Chociaż badacze przetestowali już niektóre komponenty tej technologii, jak AI wspomagane wykrywanie ognia za pomocą kamer termicznych oraz precyzyjne mechanizmy zrzutu ładunków gaśniczych, pełnoskalowe testy terenowe całego systemu są jeszcze przed nimi. W przyszłości planują połączyć roje dronów z bezzałogowymi pojazdami naziemnymi, które mogłyby dostarczać zasoby i służyć jako stacje tankowania.

Potencjał wykorzystania rojów dronów nie ogranicza się jedynie do pożarów lasów. Mogą one również okazać się nieocenione podczas innych katastrof naturalnych, takich jak powodzie czy trzęsienia ziemi, pomagając w lokalizowaniu ocalałych, dostarczaniu wody, żywności, lekarstw oraz wspieraniu komunikacji.