昨年、ハイテク社はリザ捜索救助チームの委員長であるグリゴリー・セルゲイエフ氏と話をした。
資格段階での技術競争の参加者の一人
この問題は私たちの国にとって特に緊急の課題です。森を検索します。ここの人は夏でも凍え、朝早くから露から濡れます。したがって、不足しているものをすばやく検索する必要があります。そのためには、森を梳く人がたくさん必要です。捜索救助隊は、スマートフォン、ドローン、そして可能であればヘリコプター用のソフトウェアを使用しています。しかし、これらの技術は十分に効果的ではありません。
新しい解決策を見つけるために、ロシアでは、Sistema CF彼は技術スペシャリストと捜索救助隊を専門家として引き付けたそれに対してオデッセイ技術競争を始めました。今年、6月10日から13日にかけて、カルーガ地域のテスト会場でオデッセイの予選ラウンドが開催されました。
このイニシアチブには約1,000人が参加しました。その中には、学生、ビジネスマン、科学者、開発者、捜索救助隊の代表者、そして当局があります。参加の申請はロシアの42都市から130の工学チームによって提出されました。 44の申請がプロジェクト文書の専門家による評価に合格している。そのうち17人が資格試験に参加しました。そして4つのチームだけがそのタスクに対処しました：彼らは2x2 kmの範囲の森で迷子になった人を描いて、余分を見つけることができました。
認定段階の検索ゾーン
彼らは2000万ルーブルの助成金を共有します、そして秋には、4500万ルーブルの賞金基金を獲得するために決勝で競います。この区域はもっと大きくなります - 直径20 km、つまり314平方メートル。 kmファイナリストチームの技術がその程度まで改善されるならば - 彼らはほとんどどんな状況でも働くでしょう。
既存の技術がなぜ効率的に機能しないのですか？
人々を探すために、森は徒歩で梳かれています。無人偵察機とヘリコプターを使う方が良いと考えることができます。しかし、それらにはいくつかの問題があります。
- イメージャは夏や冬には木の冠を通して何も見えません - 厚い服を着た人を見ることはありません。
- 無人偵察機からビデオ上の人々を検出することは不可能です - しかし、それは写真の上で可能です、しかしこれのためにあなたは何千もの写真を見る必要があるでしょう。これは人にとって何時間もの仕事です。
- 通信には問題があります。モバイルインターネットを忘れると、森林の範囲がゼロになる可能性があります。
どのテクノロジチームがこのタスクに対処できましたか？
チーム "検索"
ヤクートでは、広い面積と比較的小さな人口 - 人が森で迷子になっても、あなたは彼を嫉妬しません。彼は数日歩くことができ誰にも会えない。曇りの天気や雨の中でランドマークを見つけることは特に困難です。男は死ぬだけです。
テクノロジーズは "見つける"
失われた人がビーコンを作動させると、音と光の信号を生成し、それらの座標を自動的に捜索本部に送信する捜索救助ビーコン。
メリット
- 長年の仕事。
- 耐候性
- 使いやすさ
- 灯台の広い範囲（最大3キロ）。
Nakhodkaチームはすでにプロトタイプを使用しています。ヤクートの灯台。彼女は失われた人の行動、彼の心理学を考慮に入れて技術を開発しました。人が文明の音を聞くと、彼は彼のところへ行きます。アイデアは、迷子と検索グループの努力を組み合わせることです。道に迷った人は目印を得る。
「2011年以来、我々は無人戦隊を持っていた航空 - クワッドローター、飛行機、 - Nikolai Nahodkinは述べています。 - 上からすべてがカメラやサーマルイメージャー付きの無人機が必要であることを示しているように見える段階、私たちは通り過ぎました。晴れた日には、イメージャーはうまく機能せず、太い冠を通り抜けます - そして、カメラからは何も見えません。そして、どういうわけか人々は戦争のように迷彩で森に行きます。したがって、結果として、私たちは複合施設からより単純で普遍的な施設へと移行しました。」
「ナホトカ」チームの一員
「人々が森のきのこと果実を選ぶと、そのうちの1人が車に戻り、残りのものを集めるために賑やかになります。私たちはそのような自律ビープ音を鳴らすことにしました」とNakhodkinは付け加えます。
特別なビーコンは既知の上に置かれます人が迷子になった意図された区域の大きい周囲。灯台を設置するときは、人が2つの灯台の間を通り過ぎないように、森林の性質と天気を考慮に入れる必要があります。
5分に3回ブザーが鳴ります。 初めてビープ音を聞いて、人は彼が考えたと思うかもしれません。 2番目の後彼は聞きます。 3番目は彼にどの方向に進むべきかを知らせるでしょう。そしてホーンに近づくほど、音源はより明確に決定されます。夜間は点滅ライトが点灯します。それで、人はメモでビーコンを見つけて、ボタンを押して、待ち始めます。灯台には試合、水、そしてビスケットが彼を待っています。
原理は次のとおりです。 まず、囲んで、次にサイトの真ん中で、犬と一緒にクアッドコプター、サーマルイメージャーで検索を始めます。そして、ある種のビーコンが機能すると、救助者は信号を受信し、このビーコンの座標を知っていると、人を迎えに行きます。このアプローチで森を洗うために、あなたは多くの人々を必要としません、しかし4〜5人の専門家または非専門家の救助者のグループさえ十分です。あなたは指示に従って10分でビーコンを使うことを学ぶことができます。
私達は私達の検索方法論を試してみました、そしてすでにあります人を救った。灯台に星を描くことさえ始めました。 1つの「パイプ」にはすでに2つの星があります。技術が人々にアクセス可能であることを望みます：どの村でも、行政には、ヘリコプターと緊急事態省のない人を見つけることを可能にするいくつかの灯台がありました。
ニコライ・ナードキン
灯台自体にはビープ音、コンプレッサー、音源があります。エネルギーと無線信号を送信するボタン。 10灯台は10 kmの距離をカバーできます。チームは警笛を鳴らすのに苦労しました。例えば、火災警報器は不愉快に鳴り響きます、そして森林では300-400m後に同じ音が消えます、ここでは低音が必要です。
音と光の信号で捜索救助ビーコン
各ビーコン自体がリピーターであり、したがって、信号を受信するためにクアッドコプターを再度上げる必要はありません。現時点では、部品の組み立てには約33,000ルーブルの費用がかかりますが、大量生産の場合は削減される予定です。
テストへのビーコンの取り付け
展示会「統合安全 - 2019」のニコライ・ナホドキンは、ロシア連邦非常事態省の革新的なコンテスト「アイデアがある」の受賞者となった。
チーム "トップ"
「トップ」チームは次のようなソリューションを開発しました。1.5 kgの重さの装置です。洗練の過程で重量が減ります。キャリアはそのような荷物で飛ぶことができる任意の無人機とすることができます。
主な要素の1つはサーマルイメージャーです。 そのような熱画像装置のロシアの対応物は、毎秒平均５から６フレームを作り、そしてこの装置は、最初に毎秒５０フレームが可能である。チームが電子機器に介入した後、頻度は30に低下しましたが、それで十分でした。
デバイスの更新されたファームウェアは木を通してさえ人を見ることを可能にします。例外はあるが、例えば晴天の天候下で気温32℃のメイプルのような密集した冠では、この解決法はうまくいかない。
メリット
データを処理するための独自のソフトウェアを備えた改良型サーマルイメージャーにより、夜間作業が可能です。
直接搭載されているこのソフトウェアは、熱異常を探しています。 人に似た異常がフレームに入るとすぐに24メガピクセルのカメラが使用されます - それはサーマルイメージャーからの画像と一緒に本部に送られる写真を撮ります。枠の中に人がいれば、救急隊員は直ちに配置されます。画像が疑わしいだけの場合は、2番目のドローンが撮影を続けるために送られます。
チーム「トップ」からドローン
このようなソリューションのコストは、プログラマーの仕事を考慮に入れないと、約70万ルーブルです。これらのうち、約５０万がサーマルイメージャーによって占められており、そのうちの処理後には、７０％の部品が不要であった。
多くのエネルギーがニューラルネットワークに投資されました。パターン認識このようなシステムがなければ、人を探知することは不可能です。20分の飛行で、無人機は25万枚の写真を撮ります、彼らは非常に長い間少数の人々に見られるでしょう。
「トップ」
チーム「MMSレスキュー」
起動時のMMS Rescueコマンドの無線ビーコン単一の無線ネットワークデータ交換を形成する。各ビーコンは500 mから1 kmの距離で聞こえる音と光の信号を発します。 「クリックして助けを待つ」ボタンが装備されています。ボタンを押した後、信号は近くのビーコンに行き、それらを通して救助者に届きます。最初のビーコンの座標に従って、検索グループは進みます。
ネットワーク検索ビーコンビーコンの小さい寸法は、配備の点への広範囲の送達方法を提供する。
特徴： ビーコンから本社への無線信号が直接届かなくても、すべてのビーコンが単一の無線トラフィックネットワークを形成し、広い範囲をカバーし、検索ゾーンの離れた場所からビーコンのアクティブ化に関する情報を受信できます。
メリット
- 無人偵察機を配達する能力。
- 耐候性
- 最小限の人間の関与で作業します。
灯台はさまざまな方法で配置できます。歩行したり、電動機器を使用したり、航空機から落としたりできます。完成したら、装置を組み立てる必要があります。
私達のチームはシリーズからの熱狂者のグループです産業：テクノロジー、IT、宇宙アプリケーションの開発を始める前に、技術的解決策の主な基準、つまり低コストと使いやすさを検討し、選択しました。
MMSレスキュー
灯台のコストは現在約1500ですルーブル部品は公的に入手可能であり、あなたは電子部品を売っている店でそれらを買うことができる。電池は夏に3日間続き、冬にはこの数字は少なくなります。既存のサンプルも精製することができます - 失われた人が救助者の到着まで生き残るのを助けるだろう別の電源、水やチョコレートのような補給品を使用してください。
検索ビーコン
決勝戦の後、チームは改良を計画しています一般的な救助活動により統合され、カバレッジを拡大し、航空機や特別な手段とのコミュニケーションを提供し、タブレットやコンピュータ上のオペレータがカバレッジエリアとすべての移動ユニットを見ることができるようにするシステム。
私達は大当たりを引き裂くつもりはなかった。私たちは人類に役立つはずのアイデアを持っています。システムが少なくとも一人の人を救うならば、我々はもはや無駄に集まりませんでした。
MMSレスキュー
チーム "Stratonauts"
チーム "Stratonauts"には認定があります適切な形成で働いた救助者。彼らは、高価な解決策が民間の救助隊にアクセスできないことを理解しており、それらが州内に現れた場合、それらは安全である - 「破綻しないように」。
UAV と救助無線ビーコンのネットワークを組み合わせた捜索複合施設。
このソリューションの特徴は、コンプレックスのコンポーネントは無線ネットワークに統合されます。ここで、ネットワークの各ノードはリピーターでもあります。これにより、検索を広い領域で編成し、検索エンジンのすべてのコンポーネントの作業を調整することができます。
メリット
- 最良の結果を達成するために同時に複数の検索技術を調整する機能。
- 中継信号を使用すると、広い範囲で作業できます。
Stratonavtika 社は 2010 年以来成層圏打ち上げの運営会社であり、教育プログラム、科学ミッション、商業打ち上げを実施しています。
そのため、既製のソリューションを採用することが決定されました。たとえば、DJI Mavic dronesが、包括的なソリューションの基盤となったビーコンのキャリアとして選択されました。
ドロップビーコンはGPSだけでなく遅いです座標を送信する無線モジュール。高速チャネルは必要ありません - データはそれほどありません。広いカバレッジエリアを提供するために、各灯台は、捜索救助活動の参加者のすべての無人機および追加のビーコンのように、リピーターです。カバレッジエリアは直径500から1000 mの範囲です。ビーコンからの信号がない場合は、無人機がそれに送信され、上から受信します。
各ビーコンには光と音のアラームがあります。人は自分自身を見つけるためにボタンを押すだけです。
グループの全員に追加のビーコン。それはサイズが小さく、Androidでスマートフォンやタブレットに接続するためのBluetoothモジュールを搭載しています。これにより、現在検索中のすべてのツールをオンラインで確認できます。少なくとも1つの灯台から信号がある場合、人は地図全体、すべての無人偵察機、およびすべてのグループの移動を見ます。
複雑なチームを検索する "Stratonauts"
チームはシステムの主な利点を考慮しますそのスケーリングの可能性。グローバル検索になると、より多くのデバイスを使用する必要があります。解決策は、モバイル通信に依存しません。それはGPS / GLONASSに焦点を当てています。
キャリアはできることができる無人機なのでどんな金物店でも買う、それはより手頃な価格です。 DJI Mavicモデルは、構成に応じて、30倍ズームのカメラとサーマルイメージャーを搭載しています。あなたはそれを簡単に管理し、そしてそれを素早く学ぶことができます。
現在、ビーコン自体の生産コストは 5 ～ 7,000 ルーブルですが、連続生産の開始後には変更されます。
何に取り組むべきですか？
専門家は、森の中の人々を検索するために使用できるいくつかの興味深い技術を特定しました。
夏には、迷子。葉が密集していてカメラで見ていないとき、そして撮像装置が天蓋の下を見ていないが夜間にしか役立たない場合、音響信号が引き起こされることがあります。たとえば、無人偵察機を森に投げ捨てる灯台から。基礎として、または複合体の要素として音を使用したソリューションによって、良い結果が示されました。このアプローチのおかげで、チームは人をオープンスペースに誘い込み、そこで修理することができました。
冬には、このコンプレックスをサーマルイメージャーを使用する。それは広い空間で動作しますが、それは間違いなくアシスタントとしてニューラルネットワークを必要とします。動物と人を区別するために - ニューラルネットワークは処理し、熱異常を見つけ、それらを認識するのを助けるべきです。これにより、紛失した場所を見つけ、それを拾うことができます。
ニューラルネットワークはスナップショットについて訓練されるべきです人々が見ることができる画像の短いリストを作りました。この場合、アルゴリズムは無人航空機で、機内で直接動作するはずです。それ以外の場合は、返品を待ってデータをサーバーにコピーする必要があります。コピーするだけで約20分かかります。