في العام الماضي ، تحدثت HiTech مع غريغوري سيرجيف ، رئيس فريق البحث والإنقاذ في ليزا
أحد المشاركين في المسابقة التكنولوجية في مرحلة التأهيل
المشكلة ملحة خاصة لبلدنا.البحث في الغابة. يمكن لأي شخص هنا أن يتجمد حتى في الصيف ، ويتبلل من الندى في الصباح الباكر. لذلك ، من الضروري البحث عن المفقودين بسرعة - ولهذا تحتاج إلى الكثير من الأشخاص الذين سيقومون بتمشيط الغابة. تستخدم فرق البحث والإنقاذ برامج للهواتف الذكية وطائرات بدون طيار ، وعند الإمكان ، طائرات الهليكوبتر. لكن هذه التقنيات ليست فعالة بما فيه الكفاية.
لإيجاد حل جديد ، في روسيا ، Sistema CFأطلق مسابقة تقنية Odyssey ، والتي استقطب إليها أخصائيي التكنولوجيا وفرق البحث والإنقاذ كخبراء. هذا العام ، عقدت الجولة التأهيلية لأوديسي في 10-13 يونيو في موقع الاختبار في منطقة كالوغا.
شارك حوالي 1000 في هذه المبادرة.شخص من بينهم الطلاب ورجال الأعمال والعلماء والمطورون وممثلو فرق البحث والإنقاذ والسلطات. تم تقديم طلبات المشاركة من قبل 130 فريقًا هندسيًا من 42 مدينة في روسيا. لقد مر 44 طلبًا بتقييم خبير لوثائق المشروع. شارك 17 منهم في اختبارات التأهيل. وقد تعاملت هذه الفرق مع أربعة فرق فقط: تمكنوا من العثور على شخص إضافي ، يصور شخصًا فقد في الغابة في مساحة 2 × 2 كم.
مناطق البحث في مرحلة التأهيل
سوف يشاركون المنح مقابل 20 مليون روبل ،وفي الخريف سيتنافسون في المباراة النهائية للحصول على جائزة تبلغ قيمتها 45 مليون روبل. ستكون المنطقة أكبر - قطرها 20 كم ، أو 314 متر مربع. كم. إذا تم تحسين تقنية فرق التصفيات النهائية إلى هذا الحد - فستعمل في أي ظروف تقريبًا.
لماذا التقنيات الحالية تعمل بكفاءة؟
للبحث عن الناس ، يتم تمشيط الغابة سيرا على الأقدام. يمكن افتراض أنه من الأفضل استخدام الطائرات بدون طيار وطائرات الهليكوبتر. لكن لديهم عدد من المشاكل:
- لا يرى المصور أي شيء من خلال تيجان الأشجار في فصل الصيف ، وفي فصل الشتاء - لن يرى أي شخص يرتدي ملابس سميكة.
- من المستحيل اكتشاف الأشخاص على الفيديو من الطائرات بدون طيار - لكن من الممكن على الصورة ، ولكن عليك أن تشاهد الآلاف من الصور. هذا هو العمل لساعات عديدة لشخص.
- هناك مشاكل في الاتصال: ننسى الإنترنت عبر الهاتف المحمول ، قد يكون هناك تغطية الصفر في الغابات.
ما فرق التكنولوجيا كانت قادرة على التعامل مع هذه المهمة؟
فريق "البحث"
في ياقوتيا ، مساحات واسعة نسبياعدد قليل من السكان - إذا ضاع شخص ما في الغابة ، فلن تحسده. يمكنه المشي لبضعة أيام وعدم مقابلة أي شخص. من الصعب بشكل خاص العثور على معالم في الطقس الغائم أو المطر. الرجل سوف يموت فقط.
تقنيات "يجد"
ابحث عن منارات الإنقاذ التي تولد إشارات الصوت والضوء وتنقل إحداثياتها تلقائيًا إلى مقر البحث عندما يقوم شخص مفقود بتنشيط منارة.
مزايا
- وقت طويل العمل.
- القدرة في جميع الأحوال الجوية.
- سهولة الاستخدام.
- مجموعة كبيرة من المنارات (تصل إلى 3 كم).
يستخدم فريق Nakhodka بالفعل نماذجه الأولية.المنارات في ياقوتيا. طورت التكنولوجيا مع الأخذ في الاعتبار سلوك الشخص المفقود ، علم النفس له. عندما يسمع الشخص صوت الحضارة ، يذهب إليه. والفكرة هي الجمع بين جهود الشخص المفقود ومجموعة البحث. شخص ضائع يحصل على معلم.
"منذ عام 2011 ، كان لدينا سرب بدون طيارالطيران - كوادكوبتر ، الطائرات ، - يقول نيكولاي ناهودكين. - المرحلة التي يبدو فيها أنه من فوق كل شيء يدل على أن هناك حاجة لطائرة بدون طيار مع كاميرا أو تصوير حراري ، فقد مررنا. في يوم مشمس ، لا يعمل جهاز التصوير بشكل جيد ، ومن خلال التاج السميك - ولا يمكن رؤية أي شيء من الكاميرا. ولسبب ما يذهب الناس إلى الغابة في تمويه ، كما لو كان في حالة حرب. وبالتالي ، فقد انتقلنا من المجمع إلى أكثر بساطة وعالمية. "
عضو فريق "ناخودكا" نيكولاي ناهودكين
"عندما يختار الناس عيش الغراب والتوت في الغابة ، يعود أحدهم إلى السيارة وينبض لجمع الباقي. قررنا أن نصدر صوتًا مستقلاً ذاتيًا.
يتم وضع إشارات خاصة على المعروفمحيط كبير للمنطقة المقصودة التي فقد فيها الشخص. عند تثبيت المنارات ، من الضروري مراعاة طبيعة الغابة والطقس - حتى لا يمر الشخص بالضبط بين منارين.
يطنون ثلاث مرات كل خمس دقائق. سماع صوت صفير لأول مرة ، قد يفكر الشخص أنه فكر. بعد الثانية سوف يستمع. الثالث سوف نعلمه في أي اتجاه للذهاب. وكلما اقتربنا من القرن ، كلما كان مصدر الصوت أكثر وضوحًا. في الليل ، يضيء الضوء الوامض. لذلك يجد الشخص منارة مع ملاحظة ، يضغط على زر ويبدأ في الانتظار. أيضا في المنارة هناك مباريات والمياه والبسكويت في انتظاره.
المبدأ كالتالي: أولاً ، أحيط ، وثانياً ، في منتصف الموقع ، ابدأ البحث باستخدام كوادكوبتر ، وهو تصوير حراري ، مع كلاب. وإذا كان هناك نوع من المنارة يعمل ، يتلقى رجال الإنقاذ إشارة ، ومع معرفة إحداثيات هذا المنارة ، يذهبون لالتقاط الشخص. للتنقل في الغابة ، مع هذا النهج ، لا تحتاج إلى الكثير من الأشخاص ، ولكن مجموعة من أربعة إلى خمسة من رجال الإنقاذ المحترفين أو حتى غير المحترفين كافية. يمكنك تعلم استخدام المنارة في عشر دقائق وفقًا للتعليمات.
حاولنا منهجية البحث لدينا ، وهناك بالفعلانقاذ الناس. لقد بدأنا في رسم النجوم على المنارات. هناك بالفعل نجمتان على "أنبوب" واحد. نود أن تكون التكنولوجيا في متناول الناس: في أي قرية ، في الإدارة ، كان هناك العديد من المنارات ، مما يتيح العثور على شخص بدون مروحيات ووزارة حالات الطوارئ.
نيكولاي ناهودكين
المنارة نفسها لديها مصدر صوت ، ضاغط ، مصدرالطاقة والزر الذي يرسل إشارة الراديو. يمكن لعشر المنارات تغطية مسافة 10 كم. واجه الفريق صعوبة في اختيار قرن: إنذار الحريق ، على سبيل المثال ، الصرير مثير للاشمئزاز ، وفي الغابة يتم إطفاء نفس الصوت بعد 300-400 متر ، وهناك حاجة إلى نغمات منخفضة هنا.
بحث وإنقاذ منارات مع إشارات الصوت والضوء
كل منارة هي مكرر في حد ذاته ، لذلك ليست هناك حاجة لرفع كوادكوبتر مرة أخرىفي الوقت الحالي ، يكلف تجميعها في نسخة قطعةحوالي 33 ألف روبل ، ولكن سيتم تخفيضها في حالة الإنتاج الضخم.
تركيب المنارة في الاختبار
أصبح نيكولاي ناخودكين في معرض "السلامة المتكاملة - 2019" حائزًا على المسابقة المبتكرة لوزارة حالات الطوارئ في الاتحاد الروسي "هناك فكرة".
فريق "القمة"
لقد طور فريق "Top" حلاً لذلكهو جهاز يزن 1.5 كجم. الوزن سينخفض في عملية الصقل. الناقل يمكن أن يكون أي طائرة بدون طيار يمكن أن تطير مع مثل هذا الحمل.
أحد العناصر الرئيسية هو التصوير الحراري. يقوم النظراء الروس لمثل هذا التصوير الحراري بمتوسط 5 إلى 6 إطارات في الثانية ، وهذا الجهاز قادر على 50 إطارًا في الثانية في البداية. بعد تدخل الفريق في مجال الإلكترونيات ، انخفض التردد إلى 30 ، لكن هذا كان كافيًا.
تسمح لك البرامج الثابتة المحدثة للجهاز برؤية شخص حتى من خلال الأشجار. مع استثناءات: من خلال التيجان الكثيفة ، على سبيل المثال ، القيقب ، في الطقس المشمس ودرجة الحرارة 32 درجة مئوية ، لن يعمل هذا الحل.
مزايا
القدرة على العمل ليلا بسبب التصوير الحراري المعدل مع برنامجه الخاص لمعالجة البيانات.
مباشرة على متن الطائرة ، البرنامج يبحث عن الشذوذ الحراري. بمجرد دخول أحد الحالات الشاذة التي تشبه الشخص إلى الإطار ، يتم استخدام كاميرا 24 ميجا بكسل - تلتقط الصور ، التي يتم إرسالها إلى المقر الرئيسي جنبًا إلى جنب مع صور من التصوير الحراري. إذا كان هناك شخص في الإطار ، يتم وضع عمال الإنقاذ على الفور في مكانه. إذا كانت الصور مشبوهة فقط ، يتم إرسال الطائرة الثانية لمواصلة التصوير.
طائرة بدون طيار من فريق "Top"
تكلفة مثل هذا الحل ، دون الأخذ في الاعتبار عمل المبرمجين ، حوالي 700 ألف روبل. من بين هؤلاء ، يتم حساب حوالي 500 ألف شخص بواسطة جهاز تصوير حراري ، منها 70٪ من المكونات بعد المعالجة لم تكن ضرورية.
تم استثمار الكثير من الطاقة في الشبكة العصبية لـالتعرف على الأنماط. بدون مثل هذا النظام ، من المستحيل الكشف عن شخص: خلال 20 دقيقة من الطيران ، تلتقط الطائرة بدون طيار 2.5 ألف صورة ، بل سيشاهدها عدد قليل من الأشخاص لفترة طويلة جدًا.
"الذروة"
فريق "MMS Rescue"
إشارات الراديو الخاصة بأمر MMS Rescue عند التنشيطتشكيل تبادل شبكة راديو واحدة. يصدر كل منارة إشارة صوت وضوء تُسمع على مسافة تتراوح بين 500 و 1 كم. وهي مجهزة زر "انقر وانتظر المساعدة." بعد الضغط على الزر ، تنتقل الإشارة إلى إشارات قريبة ومن خلالها تصل إلى رجال الإنقاذ. وفقًا لإحداثيات المنارة الأولى ، تتقدم مجموعة البحث.
إشارات بحث الشبكة. توفر الأبعاد الصغيرة للإشارات نطاقًا واسعًا من طرق التسليم إلى نقطة النشر.
ميزة: تشكل جميع المنارات شبكة واحدة من حركة مرور الراديو ، والتي تسمح بتغطية مساحة كبيرة وتلقي معلومات حول تنشيط المنارة من أجزاء بعيدة من منطقة البحث ، حتى لو لم تصل إشارة الراديو من المنارة إلى المقر مباشرة.
مزايا
- القدرة على تسليم الطائرات بدون طيار
- القدرة في جميع الأحوال الجوية.
- العمل مع الحد الأدنى من تورط الإنسان.
يمكنك وضع المنارات بطرق مختلفة - يمكنك المشي أو استخدام المعدات الآلية وإسقاطها من الطائرة. عند الانتهاء ، يحتاج الجهاز إلى تجميعها.
فريقنا هو مجموعة من المتحمسين من هذه السلسلةالصناعات: التكنولوجيا ، تكنولوجيا المعلومات ، الفضاء. قبل البدء في تطوير تطبيقنا ، قمنا بمراجعة واختيار المعايير الرئيسية للحل التكنولوجي: التكلفة المنخفضة وسهولة الاستخدام.
MMS الإنقاذ
تكلفة المنارة الآن حوالي 1،500روبل. المكونات متاحة للجمهور ، يمكنك شرائها في المتاجر التي تبيع المكونات الإلكترونية. تدوم البطاريات لمدة ثلاثة أيام في الصيف ، وفي هذا الشتاء يكون هذا الرقم أقل. يمكن أيضًا تنقيح العينات الحالية - استخدم مصدرًا مختلفًا للطاقة ، واستكمال الإمدادات مثل الماء والشوكولاتة التي ستساعد الشخص المفقود على البقاء حتى وصول رجال الإنقاذ.
منارة البحث
بعد المباراة النهائية ، يخطط الفريق لتحسينهانظام لجعله أكثر اندماجا في عملية الإنقاذ العامة ، لتوسيع التغطية ، لتوفير التواصل مع الطائرات والوسائل الخاصة ، مع مجموعات المشي ، بحيث يمكن للمشغل على الكمبيوتر اللوحي أو الكمبيوتر رؤية منطقة التغطية وجميع الوحدات المتحركة.
نحن لن نمزق الفوز بالجائزة الكبرى. لدينا فكرة يجب أن تكون مفيدة للإنسانية. إذا كان النظام سيوفر شخصًا واحدًا على الأقل ، فلم نعد نتجمع سدى.
MMS الإنقاذ
فريق "رواد الفضاء"
في فريق "رواد الفضاء" هناك معتمدةرجال الانقاذ الذين عملوا في التشكيلات المناسبة. إنهم يدركون أنه لن يتم الوصول إلى حلول باهظة الثمن لفرق الإنقاذ الخاصة ، وإذا ظهرت في الدولة ، فستكون في أمان - "حتى لا تنهار".
مجمع بحث يجمع بين الطائرات بدون طيار وشبكة من إشارات الراديو للإنقاذ.
سمة من سمات الحل هو أن كل شيءيتم دمج مكونات المجمع في شبكة راديو ، حيث تكون كل عقدة في الشبكة أيضًا مكررًا ، مما يسمح لك بتنظيم عمليات البحث على مساحة كبيرة وتنسيق عمل جميع مكونات محرك البحث.
مزايا
- القدرة على تنسيق تقنيات البحث المتعددة في نفس الوقت لتحقيق أفضل نتيجة.
- تتيح لك إشارة الترحيل العمل في مساحة كبيرة.
كانت شركة Stratonavtika هي المشغل لعمليات الإطلاق الستراتوسفيرية منذ عام 2010، حيث قامت بتنفيذ برامج تعليمية ومهام علمية وعمليات إطلاق تجارية.
لذلك ، تقرر اتخاذ حلول جاهزة - على سبيل المثال ، تم اختيار طائرات بدون طيار من طراز DJI Mavic لتكون حاملة منارات ، والتي أصبحت أساس حل شامل.
منارات إسقاط لديها GPS وكذلك بطيئةوحدة الراديو التي تنقل الإحداثيات. ليست هناك حاجة إلى قناة عالية السرعة - لا يوجد الكثير من البيانات. لتوفير مساحة تغطية كبيرة ، كل منارة هي مكرر ، مثل كل طائرة بدون طيار وإشارات إضافية للمشاركين في عملية البحث والإنقاذ. تتراوح مساحة التغطية بين 500 و 1000 متر. إذا لم تكن هناك إشارة من المنارة ، يتم إرسال طائرة بدون طيار إليها وتستقبلها من أعلى.
كل منارة لديه إنذار صوتي وخفيف. شخص فقط اضغط على الزر للعثور على نفسه.
كل شخص في المجموعة لديه إضافيمنارة. إنه أصغر حجمًا وهو مزود بوحدة Bluetooth للاتصال بهاتف ذكي أو جهاز لوحي يعمل بنظام Android. يتيح لك ذلك الاطلاع على جميع الأدوات الموجودة حاليًا في البحث عبر الإنترنت. إذا كانت هناك إشارة من منارة واحدة على الأقل ، فإن الشخص يرى الخريطة بأكملها وجميع الطائرات بدون طيار وحركة جميع المجموعات.
البحث عن فريق معقد "رواد الفضاء"
يعتبر الفريق الميزة الرئيسية للنظامإمكانية تحجيمها. عندما يتعلق الأمر بالبحث العالمي ، فأنت تحتاج فقط إلى استخدام المزيد من الأجهزة. الحل لا يعتمد على الاتصالات المتنقلة. وهو يركز على GPS / GLONASS.
لأن الناقل هو طائرة بدون طيار يمكنشراء في أي متجر لاجهزة الكمبيوتر ، هو أكثر بأسعار معقولة. تم تجهيز طرز DJI Mavic ، حسب التكوين ، بكاميرات مزودة بخاصية تكبير / تصغير 30x وتصوير حراري. يمكنك إدارته بسهولة وتعلمه بسرعة.
تكلف المنارة نفسها الآن ما بين 5 إلى 7 آلاف روبل لإنتاج القطعة، لكن هذا سيتغير بعد بدء الإنتاج الضخم.
ما الذي يجب أن تعمل عليه؟
حدد الخبراء العديد من التقنيات المثيرة للاهتمام التي يمكن استخدامها للبحث عن أشخاص في الغابة.
في الصيف ، والتفاعل الصوتي معشخص ضائع. عندما تكون أوراق الشجر كثيفة ولا تشاهدها الكاميرات ، ولا يراها المصور تحت المظلة ، ولكنه سيساعد فقط في الليل ، فقد يتم تشغيل إشارات الصوت. على سبيل المثال ، من المنارات ، والتي تفريغ الطائرات بدون طيار على الغابة. وأظهرت النتائج الجيدة من خلال الحلول التي تستخدم الصوت كأساس أو كعنصر في المجمع. بفضل هذا النهج ، يمكن للفرق جذب شخص إلى مكان مفتوح وإصلاحه هناك.
في فصل الشتاء ، تحتاج إلى تحسين هذا المجمع معباستخدام التصوير الحراري. إنه يعمل في مساحات كبيرة ، لكنه يحتاج بالتأكيد إلى شبكة عصبية كمساعد. يجب أن تعالج الشبكة العصبية ، وتساعد على إيجاد الشذوذ الحراري والتعرف عليها - للتمييز بين الحيوان والشخص. سيتيح لك ذلك العثور على موقع المفقود ، ثم استلامه.
يجب تدريب الشبكات العصبية على لقطات بحيثقدمت قائمة قصيرة من الصور التي يمكن للناس رؤيتها. في هذه الحالة ، يجب أن تعمل الخوارزميات مباشرة على متن مركبة جوية بدون طيار. وإلا ، فأنت بحاجة إلى انتظار عودتهم ونسخ البيانات إلى الخادم ، وبعد ذلك يمكن أن تستغرق عملية النسخ فقط حوالي 20 دقيقة.