I fjor snakket Hi-Tech med Grigory Sergeev, styreleder for Liza søke- og redningsteam
En av deltakerne i den teknologiske konkurransen på kvalifiseringsstadiet
Problemet er spesielt presserende for vårt land.søk i skogen. En person her kan fryse selv om sommeren, blir våt fra dugg tidlig om morgenen. Derfor er det nødvendig å søke etter det som mangler raskt - og for dette trenger du mange mennesker som vil kaste skogen. Søke- og redningsgrupper bruker programvare for smarttelefoner, droner og, når det er mulig, helikoptre. Men disse teknologiene er ikke effektive nok.
For å finne en ny løsning, i Russland, Sistema CFlanserte Odyssey teknologi konkurransen, som han tiltrak teknologispesialister og søk og redningsgrupper som eksperter. I år ble kvalifiseringsrunden til Odyssey holdt 10 til 13 juni på teststedet i Kaluga-regionen.
Omtrent 1000 var involvert i dette initiativet.en person blant dem er studenter, forretningsmenn, forskere, utviklere, representanter for søk og redningsgrupper og myndigheter. Søknad om deltakelse ble sendt av 130 ingeniører fra 42 byer i Russland. 44 søknader har bestått ekspertvurderingen av prosjektdokumentasjonen. 17 av dem deltok i kvalifikasjonstester. Og bare fire lag klarte oppgaven: de var i stand til å finne en ekstra som skildrede en person som var tapt i skogen i 2x2 km sonen.
Søk soner i kvalifiseringsfasen
De vil dele tilskudd for 20 millioner rubler,og i høst vil de konkurrere i finalen for et premiefond på 45 millioner rubler. Sonen vil bli større - 20 km i diameter, eller 314 kvadratmeter. km. Hvis teknologiene til finalistene blir forbedret i en slik grad, vil de jobbe i nesten alle forhold.
Hvorfor fungerer eksisterende teknologier ineffektivt?
For å lete etter folk, er skogen kjedet til fots. Det kan antas at det er bedre å bruke droner og helikoptre. Men de har en rekke problemer:
- Bilderen ser ikke noe gjennom trærne om sommeren, og om vinteren ser han ikke en person i tykke klær.
- Det er umulig å oppdage folk på videoen fra dronene - men det er mulig på bildet, men for dette må du se tusenvis av bilder. Dette er mange timers arbeid for en person.
- Det er problemer med kommunikasjon: glem det mobile Internett, det kan være null dekning i skogene.
Hvilke teknologistudier klarte å takle oppgaven?
Team "Finn"
I Yakutia, store områder og relativten liten befolkning - hvis en person går seg vill i skogen, vil du ikke misunne ham. Han kan gå i flere dager og ikke møte noen. Det er spesielt vanskelig å finne landemerker i overskyet vær eller regn. Mannen vil bare dø.
Technologies "finner"
Søke og redde beacons som genererer lyd- og lyssignaler og automatisk overfører koordinatene til søkekontoret når et fyrtårn er aktivert av en tapt person.
fordeler
- Lang tid jobber.
- All-vær evne.
- Enkel bruk.
- Stort utvalg av fyrtårn (opptil 3 km).
Nakhodka-teamet bruker allerede sine prototyper.fyr i Yakutia. Hun utviklet teknologi med hensyn til oppførselen til en tapt person, hans psykologi. Når en person hører lyden av sivilisasjonen, går han til ham. Tanken er å kombinere innsatsen til den tapte personen og søkegruppen. Tapt person blir landemerke.
"Siden 2011 hadde vi en ubemannet skvadronluftfart - quadcopters, fly, - sier Nikolai Nahodkin. - Skuespillet når det ser ut som fra over alt viser at en drone med kamera eller et termisk bildeapparat er nødvendig, vi har bestått. På en solskinnsdag virker imageren ikke bra, og gjennom en tykk krone - og ingenting er synlig fra kameraet. Og av en eller annen grunn går folk til skogen i kamuflasje, som om i krig. Derfor har vi derfor flyttet fra komplekset til det enklere, universelle. "
Medlem av laget "Nakhodka" Nikolay Nahodkin
"Når folk velger sopp og bær i skogen, kommer en av dem tilbake til bilen og buzzene for å samle resten. Vi bestemte oss for å lage et slikt autonomt pip, sier Nakhodkin.
Spesielle beacons er plassert på det kjentestor omkrets av det tiltenkte området der personen ble tapt. Ved installasjon av fyrtårn er det nødvendig å ta hensyn til naturen til skogen og været - slik at en person ikke akkurat passerer mellom to fyrtårn.
De buzz tre ganger hvert femte minutt. Hør et pip for første gang, kanskje en person tror at han trodde. Etter det andre vil han høre. Den tredje vil gi ham beskjed i hvilken retning å gå. Og jo nærmere hornet, desto tydeligere er lydkilden bestemt. Om natten slår det blinkende lyset på. Så en person finner et fyrtårn med et notat, trykker på en knapp og begynner å vente. Også på fyret er det kamper, vann og kjeks som venter på ham.
Prinsippet er som følger: først, surround, og for det andre, midt på nettstedet, start søket med en quadcopter, et termisk bildeapparat, med hunder. Og hvis noen form for et fyrtårn virker, mottar redningsmennene et signal og, ved å kjenne koordinatene til dette fyret, sendes for å hente personen. Å skure skogen, med denne tilnærmingen, trenger du ikke mange mennesker, men en gruppe på fire til fem profesjonelle eller ikke-profesjonelle redningsmenn er nok. Du kan lære å bruke lyset på ti minutter i henhold til instruksjonene.
Vi prøvde vår søkemetodikk, og det er alleredereddet folk. Vi begynte å tegne stjerner på fyrtårn. Det er allerede to stjerner på ett "rør". Vi ønsker at teknologien skal være tilgjengelig for folk: at i en hvilken som helst landsby, i administrasjonen, var det flere fyr, slik at man kunne finne en person uten helikoptre og Nødhjelpsdepartementet.
Nikolay Nahodkin
Fyret selv har et pip, kompressor, kildeenergi og en knapp som sender et radiosignal. Ti fyrtårn kan dekke en avstand på 10 km. Teamet hadde problemer med å plukke et horn: en brannalarm, for eksempel, knirker motbydelig, og i skogen blir den samme lyden slukket etter 300-400 m, det krever lave toner her.
Søke og redde beacons med lyd og lyssignaler
Hvert beacon i seg selv er en repeater,derfor er det ikke nødvendig å heve quadcopteret igjen for å motta et signal. For øyeblikket koster monteringen i et stykke omtrent 33 tusen rubler, men det vil bli redusert i tilfelle masseproduksjon.
Montering av lyset på testen
Nikolay Nakhodkin på utstillingen "Integrated Safety - 2019" ble vinner av den innovative konkurransen til departementet for nødsituasjoner i den russiske føderasjonen "Det er en idé".
Team "Top"
"Top" -laget har utviklet en løsning somer en enhet som veier 1,5 kg. Vekten vil redusere i ferd med forfining. Bæreren kan være hvilken som helst drone som kan fly med en slik last.
En av hovedelementene er et termisk bildeapparat. Russiske motstykker av en slik termisk bildebehandler gjør i gjennomsnitt fem til seks bilder per sekund, og denne enheten kan først oppnå 50 bilder per sekund. Etter at laget grep inn i elektronikken, falt frekvensen til 30, men det var nok.
Den oppdaterte fastvaren til enheten lar deg se en person selv gjennom trærne. Med unntak: Gjennom tette kroner, for eksempel lønn, i solfylt vær og en temperatur på 32 ° C, vil denne løsningen ikke fungere.
fordeler
Evnen til å jobbe om natten på grunn av den modifiserte termiske bildebehandleren med egen programvare for behandling av dataene.
Direkte ombord, ser programvaren etter termiske anomalier. Så snart en anomali som ligner en person kommer inn i rammen, brukes et 24 megapikselkamera - det tar bilder som sendes til hovedkvarter sammen med bilder fra det termiske bildebildet. Hvis det er en person i rammen, blir redningsmenn raskt satt på plass. Hvis bildene bare er mistenkelige, sendes den andre dronen for å fortsette å skyte.
Drone fra laget "Top"
Kostnaden for en slik løsning, uten å ta hensyn til arbeidet med programmerere, er om lag 700 tusen rubler. Av disse er om lag 500 000 regnet med et termisk bildeapparat, hvorav etter bearbeiding var 70% av komponentene unødvendige.
Mye energi ble investert i det neurale nettverket formønstergenkjenning. Uten et slikt system er det umulig å oppdage en person: i 20 minutter med fly tar drone 2,5 tusen skudd, selv om noen få ser på dem i svært lang tid.
"Peak"
Team "MMS Rescue"
Radio beacons av MMS Rescue kommandoen ved aktiveringdanner et enkelt radionettverks datautveksling. Hvert beacon avgir et lyd- og lyssignal som høres i en avstand på 500 m til 1 km. Den er utstyrt med en knapp "Klikk og vent på hjelp." Etter at du har trykket på knappen, går signalet til nærliggende beacons og gjennom dem når redningsmennene. I henhold til koordinatene til det første signalet, fortsetter søkegruppen.
Nettverkssøk bakker. Beacons små dimensjoner gir et bredt spekter av leveringsmetoder til utplasseringspunktet.
funksjonen: Alle beacons danner et enkelt nettverk av radiotrafikk, som gjør det mulig å dekke et stort område og motta informasjon om aktiveringen av fyret fra fjerne deler av søksonen, selv om radiosignalet fra fyret til hovedkvarteret ikke når direkte.
fordeler
- Evnen til å levere droner.
- All-vær evne.
- Arbeid med minimal menneskelig involvering.
Du kan plassere fyr på forskjellige måter - du kan gå eller bruke motorisert utstyr, slipp dem fra fly. Etter ferdigstillelse må enheten monteres.
Teamet vårt er en gruppe entusiaster fra seriennæringer: teknologi, IT, plass. Før vi begynte å utvikle vår søknad, gjennomgikk og valgte vi hovedkriteriene for den teknologiske løsningen: lav pris og brukervennlighet.
MMS Rescue
Kostnaden for fyret er nå ca. 1 500rubler. Komponenter er offentlig tilgjengelige, du kan kjøpe dem i butikker som selger elektroniske komponenter. Batterier varer i tre dager om sommeren, om vinteren er denne figuren mindre. Eksisterende prøver kan også raffineres - bruk en annen strømkilde, tilsett forsyninger som vann og sjokolade som vil hjelpe en tapt person til å overleve til ankomst av redningsmenn.
Søk fyren
Etter finalen planlegger laget å avgrensesystem for å gjøre det mer integrert i den generelle redningsoperasjonen, for å utvide dekning, for å gi kommunikasjon med fly og spesielle midler, med vandringsgrupper, slik at operatøren på nettbrettet eller datamaskinen kan se dekningsområdet og alle bevegelige enheter.
Vi skulle ikke rive jackpotten. Vi har en ide som burde være nyttig for menneskeheten. Hvis systemet vil spare minst en person, samles vi ikke lenger forgjeves.
MMS Rescue
Lag "Stratonauts"
I laget "Stratonauts" er det sertifisertredningsmenn som jobbet i de riktige formasjonene. De forstår at dyre løsninger vil være utilgjengelige for private redningsgrupper, og hvis de ser ut i staten, vil de være i sikkerheten - "for ikke å bryte."
Et søkekompleks som kombinerer UAV-er og et nettverk av redningsradiofyrer.
En egenskap av løsningen er at altKomponentene i komplekset er kombinert til et radionettverk, hvor hver nod av nettverket også er en repeater, som lar deg organisere søk på et stort område og koordinere arbeidet til alle komponentene i søkemotoren.
fordeler
- Evne til å koordinere flere søketeknologier samtidig for å oppnå best mulig resultat.
- Relaysignal lar deg arbeide i et stort område.
Stratonavtika-selskapet har vært operatør for stratosfæriske lanseringer siden 2010, og har gjennomført utdanningsprogrammer, vitenskapelige oppdrag og kommersielle lanseringer.
Derfor ble det besluttet å ta ferdige løsninger - for eksempel ble DJI Mavic droner valgt som bærer av beacons, som ble grunnlaget for en omfattende løsning.
Drop beacons har GPS så vel som sakteradiomodul som overfører koordinatene. Høyhastighets kanal er ikke nødvendig - det er ikke mye data. For å gi et stort dekningsområde, er hvert fyrtårn en repeater, som hver drone og ytterligere beacons av deltakerne i søken og redningsoperasjonen. Dekningsområdet varierer fra 500 til 1 000 m i diameter. Hvis det ikke er noe signal fra fyret, sendes en drone til den og mottar den fra oven.
Hvert fyrtårn har en lys og lydalarm. En person trykker bare på knappen for å finne seg selv.
Alle i gruppen har en ekstrasjømerke. Den er mindre i størrelse og er utstyrt med en Bluetooth-modul for å koble til en smarttelefon eller nettbrett med Android. Dette gjør at du kan se online alle verktøyene som er i søkeren. Hvis det er et signal fra minst ett fyr, ser en person hele kartet, alle droner og bevegelsen til alle grupper.
Søk komplisert lag "Stratonauts"
Teamet vurderer den største fordelen av systemetmulighet for skalering. Når det gjelder global søk, trenger du bare å bruke flere enheter. Løsningen er ikke avhengig av mobilkommunikasjon. Det fokuserer på GPS / GLONASS.
Siden transportøren er en drone som kanKjøp på hvilken som helst maskinvarebutikk, det er rimeligere. DJI Mavic-modeller, avhengig av konfigurasjonen, er utstyrt med kameraer med 30x zoom og termiske bildelagere. Du kan håndtere det enkelt, og lære det raskt.
Selve beaconet koster nå 5–7 tusen rubler for stykkeproduksjon, men dette vil endre seg etter starten av serieproduksjonen.
Hva skal du jobbe med?
Eksperter har identifisert flere interessante teknologier som kan brukes til å søke etter personer i skogen.
Om sommeren, lyd samspill medtapt person. Når løvet er tett og ikke sett av kameraer, og bilderen ikke ser under baldakinen, men vil bare hjelpe om natten, kan lydsignaler utløses. For eksempel fra fyrtårn, som dumper droner på skogen. Gode resultater ble vist ved løsninger som brukte lyd som grunnlag eller som et element i et kompleks. Takket være denne tilnærmingen kan lag lokke en person inn i et åpent rom og fikse det der.
Om vinteren må du forfine dette komplekset medbruker en termisk bildebehandler. Det fungerer i store rom, men det trenger definitivt et neuralt nettverk som assistent. Det nevrale nettverket bør behandle, bidra til å finne termiske anomalier og gjenkjenne dem - for å skille mellom et dyr og en person. Dette vil tillate deg å finne plasseringen av den tapte, så å plukke den opp.
Nevrale nettverk bør trent på stillbilder slik at delaget en kort liste over bilder som folk kan se. I dette tilfellet bør algoritmene jobbe direkte om bord - på et ubemannet luftfartøy. Ellers må du vente på retur og kopiere dataene til serveren, og så kan bare kopiering ta omtrent 20 minutter.