No ano passado, a Hi-Tech conversou com Grigory Sergeev, presidente da equipe de busca e resgate de Liza
Um dos participantes da competição tecnológica na fase de qualificação
O problema é especialmente urgente para o nosso país.pesquisa na floresta. Uma pessoa aqui pode congelar mesmo no verão, se molhar de orvalho no início da manhã. Portanto, é necessário procurar os desaparecidos rapidamente - e para isso você precisa de muita gente que vai vasculhar a floresta. As equipes de busca e resgate usam softwares para smartphones, drones e, quando possível, helicópteros. Mas essas tecnologias não são suficientemente eficazes.
Para encontrar uma nova solução, na Rússia, o Sistema CFlançou a competição de tecnologia Odyssey, para a qual ele atraiu especialistas em tecnologia e equipes de busca e resgate como especialistas. Este ano, a etapa de qualificação do Odyssey foi realizada de 10 a 13 de junho no local de testes na região de Kaluga.
Cerca de 1.000 foram envolvidos nesta iniciativa.uma pessoa entre os quais estudantes, empresários, cientistas, desenvolvedores, representantes de equipes de busca e salvamento e autoridades. Os pedidos de participação foram apresentados por 130 equipes de engenharia de 42 cidades da Rússia. 44 aplicações passaram pela avaliação especializada da documentação do projeto. 17 deles participaram dos testes de qualificação. E apenas quatro equipes lidaram com a tarefa: eles conseguiram encontrar um extra, retratando uma pessoa que estava perdida na floresta na área de 2x2 km.
Zonas de pesquisa na etapa de qualificação
Eles vão compartilhar subsídios para 20 milhões de rublos,e no outono eles competirão na final por um prêmio de 45 milhões de rublos. A zona será maior - 20 km de diâmetro, ou 314 metros quadrados. km Se a tecnologia das equipes finalistas for melhorada de tal forma - elas funcionarão em quase todas as condições.
Por que as tecnologias existentes funcionam de maneira ineficiente?
Para procurar pessoas, a floresta é penteada a pé. Pode-se supor que é melhor usar drones e helicópteros. Mas eles têm vários problemas:
- O imager não vê nada através das copas das árvores no verão, e no inverno - não vai ver uma pessoa em roupas grossas.
- É impossível detectar pessoas no vídeo dos drones - mas é possível na foto, mas para isso você terá que assistir milhares de fotos. Isso é muitas horas de trabalho para uma pessoa.
- Existem problemas com a comunicação: esqueça a Internet móvel, pode haver cobertura zero nas florestas.
Quais equipes de tecnologia foram capazes de lidar com a tarefa?
Equipe "Encontrar"
Em Yakutia, grandes áreas e relativamenteuma pequena população - se uma pessoa se perder na floresta, você não terá inveja dele. Ele pode andar por alguns dias e não conhecer ninguém. É especialmente difícil encontrar pontos de referência em tempo nublado ou chuva. O homem simplesmente morrerá.
Tecnologias "Encontra"
Busca e salvamento de sinalizadores que geram sinais sonoros e luminosos e transmitem automaticamente suas coordenadas para a central de busca quando um sinalizador é ativado por uma pessoa perdida.
Benefícios
- Muito tempo de trabalho.
- Intempéries
- Facilidade de uso.
- Grande variedade de faróis (até 3 km).
A equipe Nakhodka já está usando seus protótipos.faróis em Yakutia. Ela desenvolveu tecnologia levando em conta o comportamento de uma pessoa perdida, sua psicologia. Quando uma pessoa ouve o som da civilização, ele vai até ele. A ideia é combinar os esforços da pessoa perdida e do grupo de busca. Pessoa perdida fica marco.
"Desde 2011, tivemos um esquadrão não tripuladoaviação - quadcopters, aviões - diz Nikolai Nahodkin. - O estágio em que parece que de cima tudo mostra que um drone com uma câmera ou um termovisor é necessário, nós passamos. Em um dia ensolarado, o gerador de imagens não funciona bem e através de uma coroa espessa - e nada é visível da câmera. E por alguma razão as pessoas vão para a floresta em camuflagem, como se estivessem em guerra. Portanto, como resultado, passamos do complexo para o mais simples e universal ”.
Membro da equipe "Nakhodka" Nikolay Nahodkin
“Quando as pessoas pegam cogumelos e bagas na floresta, um deles volta para o carro e zumbe para recolher o resto. Decidimos fazer um sinal sonoro tão autônomo ”, acrescenta Nakhodkin.
Faróis especiais são colocados nogrande perímetro da área pretendida em que a pessoa foi perdida. Ao instalar faróis, é necessário levar em conta a natureza da floresta e o clima - para que uma pessoa não passe exatamente entre dois faróis.
Eles vibram três vezes a cada cinco minutos. Ouvindo um sinal sonoro pela primeira vez, uma pessoa pode pensar que ele pensou. Depois do segundo ele vai ouvir. O terceiro vai deixá-lo saber em qual direção seguir. E quanto mais próximo do chifre, mais claramente a fonte sonora é determinada. À noite, a luz intermitente acende. Assim, uma pessoa encontra um farol com uma nota, pressiona um botão e começa a esperar. Também no farol há fósforos, água e biscoitos esperando por ele.
O princípio é o seguinte: primeiro, surround e, em segundo lugar, no meio do site, inicie a pesquisa com um quadcopter, um termovisor, com cães. E se algum tipo de farol funciona, os socorristas recebem um sinal e, sabendo as coordenadas deste farol, são enviados para pegar a pessoa. Para explorar a floresta, com essa abordagem, você não precisa de muita gente, mas um grupo de quatro a cinco equipes de resgate profissionais ou mesmo não profissionais é suficiente. Você pode aprender a usar o farol em dez minutos, de acordo com as instruções.
Tentamos nossa metodologia de busca, e já existemsalvou as pessoas. Nós até começamos a desenhar estrelas em faróis. Já existem duas estrelas em um "tubo". Gostaríamos que a tecnologia fosse acessível às pessoas: que em qualquer aldeia, na administração, havia vários faróis, permitindo encontrar uma pessoa sem helicópteros e o Ministério de Situações de Emergência.
Nikolay Nahodkin
O farol em si tem um sinal sonoro, compressor, fonteenergia e um botão que envia um sinal de rádio. Dez faróis podem cobrir uma distância de 10 km. A equipe teve dificuldade em escolher uma buzina: um alarme de incêndio, por exemplo, chia repugnantemente, e na floresta o mesmo som é extinto depois de 300-400 m, tons baixos são necessários aqui.
Balizas de busca e salvamento com sinais sonoros e luminosos
Cada farol em si é um repetidor,portanto, não há necessidade de levantar o quadricóptero novamente para receber um sinal. No momento, sua montagem inteira custa cerca de 33 mil rublos, mas será reduzida em caso de produção em massa.
Instalação do farol no teste
Nikolay Nakhodkin na exposição “Segurança Integrada - 2019” foi laureado no concurso inovador do Ministério de Situações de Emergência da Federação Russa “Existe uma ideia”.
Equipe "Top"
A equipe "Top" desenvolveu uma solução queé um dispositivo pesando 1,5 kg. O peso diminuirá no processo de refinamento. A transportadora pode ser qualquer drone que possa voar com essa carga.
Um dos principais elementos é um termovisor. As contrapartes russas desse gerador de imagens térmicas fazem uma média de cinco a seis quadros por segundo, e este dispositivo é capaz de 50 quadros por segundo inicialmente. Depois que a equipe interveio na eletrônica, a frequência caiu para 30, mas isso foi o suficiente.
O firmware atualizado do dispositivo permite que você veja uma pessoa até mesmo através das árvores. Com exceções: através de coroas densas, por exemplo, maple, em tempo ensolarado e uma temperatura de 32 ° C, esta solução não funcionará.
Benefícios
A capacidade de trabalhar à noite devido ao termovisor modificado com seu próprio software para processar os dados.
Diretamente a bordo, o software procura anomalias térmicas. Assim que uma anomalia parecida com uma pessoa entra no quadro, uma câmera de 24 megapixels é usada - ela tira fotos, que são enviadas para a sede junto com imagens do termovisor. Se houver uma pessoa no quadro, os socorristas serão prontamente colocados no lugar. Se as imagens são apenas suspeitas, o segundo drone é enviado para continuar a filmar.
Drone da equipe "Top"
O custo de tal solução, sem levar em conta o trabalho dos programadores, é de cerca de 700 mil rublos. Destes, cerca de 500 mil são contabilizados por um termovisor, dos quais, após o processamento, 70% dos componentes eram desnecessários.
Muita energia foi investida na rede neural parareconhecimento de padrões. Sem esse sistema, é impossível detectar uma pessoa: em 20 minutos de vôo, o drone leva 2,5 mil fotos, elas serão até observadas por algumas pessoas por um tempo muito longo.
"Top"
Equipe "MMS Rescue"
Sinalizadores de rádio do comando MMS Rescue após ativaçãoformar uma única troca de dados de rede de rádio. Cada baliza emite um sinal sonoro e luminoso que é ouvido a uma distância de 500 ma 1 km. Está equipado com um botão "Clique e aguarde ajuda". Depois de pressionar o botão, o sinal vai para as balizas próximas e, através delas, alcança os socorristas. De acordo com as coordenadas do primeiro farol, o grupo de pesquisa avança.
Balizas de pesquisa de rede. As pequenas dimensões dos beacons fornecem uma ampla gama de métodos de entrega até o ponto de implantação.
Recurso: Todas as balizas formam uma única rede de tráfego de rádio, que permite cobrir uma grande área e receber informações sobre a ativação do sinalizador de partes distantes da zona de pesquisa, mesmo que o sinal de rádio do sinalizador para a sede não atinja diretamente.
Benefícios
- A capacidade de entregar drones.
- Intempéries
- Trabalhe com envolvimento humano mínimo.
Você pode colocar faróis de diferentes maneiras - você pode andar ou usar equipamentos motorizados, soltá-los de aeronaves. Após a conclusão do dispositivo, você precisa montar.
Nossa equipe é um grupo de entusiastas da sérieindústrias: tecnologia, TI, espaço. Antes de começarmos a desenvolver nossa aplicação, revisamos e selecionamos os principais critérios para a solução tecnológica: baixo custo e facilidade de uso.
MMS Rescue
O custo do farol é agora de cerca de 1 500rublos. Os componentes estão disponíveis publicamente, você pode comprá-los em lojas que vendem componentes eletrônicos. As baterias duram três dias no verão, no inverno esse número é menor. As amostras existentes também podem ser refinadas - use uma fonte de energia diferente, complemente suprimentos como água e chocolates que ajudarão uma pessoa perdida a sobreviver até a chegada dos socorristas.
Farol de busca
Após a final, a equipe planeja refinarsistema para torná-lo mais integrado na operação de resgate geral, para expandir a cobertura, para fornecer comunicação com aeronaves e meios especiais, com grupos de caminhada, para que o operador no tablet ou computador possa ver a área de cobertura e todas as unidades móveis.
Nós não estávamos indo para rasgar o jackpot. Temos uma ideia que deve ser útil para a humanidade. Se o sistema poupar pelo menos uma pessoa, não nos reuniremos em vão.
MMS Rescue
Equipe "Stratonauts"
Na equipe "Stratonauts" existem certificadossocorristas que trabalhavam nas formações apropriadas. Eles entendem que soluções caras ficarão inacessíveis a equipes de resgate privadas e, se aparecerem no estado, estarão no cofre - "para não quebrar".
Um complexo de busca que combina UAVs e uma rede de radiofaróis de resgate.
Uma característica da solução é que todosos componentes do complexo são combinados em uma rede de rádio, onde cada nó da rede também é um repetidor, o que permite organizar pesquisas em uma área grande e coordenar o trabalho de todos os componentes do mecanismo de pesquisa.
Benefícios
- Capacidade de coordenar várias tecnologias de pesquisa ao mesmo tempo para alcançar o melhor resultado.
- O sinal de retransmissão permite que você trabalhe em uma área grande.
A empresa Stratonavtika atua como operadora de lançamentos estratosféricos desde 2010, realizando programas educacionais, missões científicas e lançamentos comerciais.
Portanto, decidiu-se usar soluções prontas - por exemplo, os drones DJI Mavic foram escolhidos como portadores de sinalizadores, que se tornaram a base de uma solução abrangente.
Os beacons de queda têm GPS, bem comomódulo de rádio que transmite as coordenadas. O canal de alta velocidade não é necessário - não há muitos dados. Para fornecer uma grande área de cobertura, cada um dos faróis é um repetidor, como todos os drones e faróis adicionais dos participantes da operação de busca e salvamento. A área de cobertura varia de 500 a 1 000 m de diâmetro. Se não houver sinal do farol, um drone é enviado para ele e recebe de cima.
Cada farol tem um alarme de luz e som. Uma pessoa apenas aperta o botão para se encontrar.
Todos no grupo tem um extrafarol. É menor em tamanho e está equipado com um módulo Bluetooth para se conectar a um smartphone ou tablet com Android. Isso permite que você veja on-line todas as ferramentas que estão atualmente na pesquisa. Se houver um sinal de pelo menos um farol, uma pessoa verá o mapa inteiro, todos os drones e o movimento de todos os grupos.
Pesquisar equipe complexa "Stratonauts"
A equipe considera a principal vantagem do sistemapossibilidade de sua escala. Quando se trata de pesquisa global, você só precisa usar mais dispositivos. A solução não depende da comunicação móvel. Concentra-se no GPS / GLONASS.
Desde que o portador é um drone que podeCompre em qualquer loja de ferragens, é mais acessível. Os modelos DJI Mavic, dependendo da configuração, são equipados com câmeras com zoom de 30x e termovisores. Você pode gerenciá-lo facilmente e aprendê-lo rapidamente.
O farol em si agora custa de 5 a 7 mil rublos para produção por peça, mas isso mudará após o início da produção em série.
O que você deve trabalhar?
Especialistas identificaram várias tecnologias interessantes que podem ser usadas para procurar pessoas na floresta.
No verão, a interação de som compessoa perdida. Quando a folhagem é densa e não é vista por câmeras, e o gerador de imagens não vê sob o dossel, mas ajudará apenas à noite, os sinais sonoros podem ser acionados. Por exemplo, de faróis que despejam drones na floresta. Bons resultados foram mostrados por soluções que usaram o som como base ou como um elemento em um complexo. Graças a essa abordagem, as equipes podem atrair uma pessoa para um espaço aberto e consertá-la.
No inverno, você precisa refinar este complexo comusando um termovisor. Ele funciona em grandes espaços, mas definitivamente precisa de uma rede neural como assistente. A rede neural deve processar, ajudar a encontrar anomalias térmicas e reconhecê-las - para distinguir entre um animal e uma pessoa. Isso permitirá que você encontre a localização dos perdidos e, em seguida, pegue-os.
As redes neurais devem ser treinadas em snapshots para quefez uma pequena lista de imagens que as pessoas podem ver. Neste caso, os algoritmos devem trabalhar diretamente a bordo - em um veículo aéreo não tripulado. Caso contrário, você precisa aguardar o retorno deles e copiar os dados para o servidor, e só a cópia pode levar cerca de 20 minutos.