Förra året pratade Hi-Tech med Grigory Sergeev, ordförande för Lizas sök- och räddningsteam
En av deltagarna i den tekniska tävlingen på kvalificeringsstadiet
Problemet är särskilt brådskande för vårt land.sök i skogen. En person här kan frysa även på sommaren, blir våt från dagg tidigt på morgonen. Därför är det nödvändigt att leta efter de saknade snabbt - och för detta behöver du en massa människor som kommer att kamma skogen. Sök- och räddningsteam använder programvara för smartphones, dronor och, när det är möjligt, helikoptrar. Men dessa tekniker är inte tillräckligt effektiva.
För att hitta en ny lösning, i Ryssland, Sistema CFlanserade Odyssey-teknikkonkurrensen, där han lockade teknik specialister och sök- och räddningsteam som experter. I år hölls den kvalificerade rundan av Odyssey den 10 till 13 juni på testplatsen i Kaluga-regionen.
Omkring 1 000 var inblandade i detta initiativ.en person bland vilka är studenter, affärsmän, forskare, utvecklare, företrädare för sök- och räddningsteam och myndigheter. Ansökningar om deltagande lämnades in av 130 ingenjörsgrupper från 42 städer i Ryssland. 44 ansökningar har klarat expertbedömningen av projektdokumentation. 17 av dem deltog i kvalifikationsprov. Och bara fyra lag klarade uppgiften: de kunde hitta en extra som porträtterade en förlorad person i skogen i 2x2 km-zonen.
Sök zoner i kvalifikationsfasen
De kommer att dela bidrag för 20 miljoner rubel,och på hösten kommer de att tävla i finalen för en prisfond på 45 miljoner rubel. Zonen blir större - 20 km i diameter, eller 314 kvadratmeter. km. Om finalistgruppernas teknik förbättras i sådan utsträckning, kommer de att fungera i nästan alla förhållanden.
Varför fungerar befintlig teknik ineffektivt?
För att leta efter människor, skogen är kammade till fots. Man kan anta att det är bättre att använda dronor och helikoptrar. Men de har ett antal problem:
- Bildaren ser ingenting genom trädens kronor på sommaren, och på vintern ses ingen i tjocka kläder.
- Det är omöjligt att upptäcka personer på videon från dronorna - men det är möjligt på fotot, men för det här måste du titta på tusentals bilder. Det här är många timmar av arbete för en person.
- Det finns problem med kommunikation: glöm det mobila Internet, det kan vara noll täckning i skogen.
Vilka teknikteam kunde klara uppgiften?
Team "Hitta"
I Yakutia, stora områden och relativten liten befolkning - om en person går vilse i skogen, kommer du inte avundas honom. Han kan gå för några dagar och inte träffa någon. Det är särskilt svårt att hitta landmärken i molnigt väder eller regn. Mannen kommer bara att dö.
Technologies "finner"
Sök och rädda beacons som genererar ljud- och ljussignaler och sänder automatiskt sina koordinater till sökhögkvarteret när ett fyrblock aktiveras av en förlorad person.
fördelar
- Långtid jobba.
- Alla väder förmåga.
- Användarvänlighet.
- Stort utbud av fyrar (upp till 3 km).
Nakhodka-teamet använder redan sina prototyper.fyrar i Yakutia. Hon utvecklade teknik med hänsyn till beteendet hos en förlorad person, hans psykologi. När en person hör civilisationsljudet går han till honom. Tanken är att kombinera insatserna från den förlorade personen och sökgruppen. Förlorad person blir landmärke.
"Sedan 2011 hade vi en obemannad skvadronflyg - quadcopters, flygplan, - säger Nikolai Nahodkin. - Steget när det verkar som ovanifrån visar allt att en drone med en kamera eller en värmekamerare behövs, vi har gått. På en solig dag fungerar bildspelaren inte bra, och genom en tjock krona - och ingenting är synligt från kameran. Och av någon anledning går folk till skogen i kamouflage, som i krig. Därför har vi flyttat från komplexet till det enklare, universella. "
Medlem av laget "Nakhodka" Nikolay Nahodkin
"När människor väljer svamp och bär i skogen, återvänder en av dem till bilen och buzzar för att samla resten. Vi bestämde oss för att göra ett sådant autonomt pip, "tillägger Nahodkin.
Särskilda beacons placeras på den kändastor omkrets av det avsedda området där personen förlorades. Vid installation av fyrar är det nödvändigt att ta hänsyn till skogen och vädret - så att en person inte exakt passerar mellan två fyrar.
De buzz tre gånger var femte minut. Hör ett pip för första gången, en person kanske tror att han trodde. Efter det andra kommer han att lyssna. Den tredje kommer att låta honom veta i vilken riktning han ska gå. Och ju närmare hornet, desto tydligare bestäms ljudkällan. På natten tänds det blinkande ljuset. Så en person hittar ett fyrtråd med en anteckning, trycker på en knapp och börjar vänta. Också på fyren finns matchar, vatten och kex som väntar på honom.
Principen är följande: först, surround, och för det andra, mitt på webbplatsen, starta sökningen med en quadcopter, en värmekamera med hundar. Och om någon form av en fyrverk verkar, får de räddare en signal och, med vetskap om detta fyrns koordinater, skickas för att hämta personen. Att skura skogen, med detta tillvägagångssätt, behöver du inte många människor, men en grupp av fyra till fem professionella eller till och med icke-professionella räddare är tillräckligt. Du kan lära dig att använda fyren på tio minuter enligt anvisningarna.
Vi försökte vår sökmetodik, och det finns redanräddade människor. Vi började ens rita stjärnor på fyrar. Det finns redan två stjärnor på ett "rör". Vi skulle vilja att tekniken skulle vara tillgänglig för människor: att i någon by, i förvaltningen, fanns flera fyrar, så att man kunde hitta en person utan helikoptrar och departementet för akuta situationer.
Nikolay Nahodkin
Fyren själv har en pip, kompressor, källaenergi och en knapp som skickar en radiosignal. Tio fyrar kan täcka ett avstånd på 10 km. Laget hade svårt att plocka ett horn: ett brandlarm t ex tuggar äckligt och i skogen släcker samma ljud efter 300-400 m, det behövs lite toner här.
Sök och rädda beacons med ljud och ljussignaler
Varje beacon i sig är en repeater,därför finns det inget behov av att höja quadcoptern igen för att ta emot en signal. För närvarande kostar dess montering i ett stycke cirka 33 tusen rubel, men det kommer att minskas vid massproduktion.
Monteringen av fyren på provet
Nikolay Nakhodkin på utställningen "Integrated Safety - 2019" blev pristagare i den innovativa tävlingen från Ryska federationens nödsituationsministerium "Det finns en idé".
Team "Top"
"Top" laget har utvecklat en lösning somär en enhet som väger 1,5 kg. Viktminskningen kommer att minska vid förädlingsprocessen. Bäraren kan vara vilken drone som helst som kan flyga med en sådan last.
Ett av huvudelementen är en värmebildare. Ryska motsvarigheter till en sådan värmekamera skapar i genomsnitt fem till sex bilder per sekund, och denna enhet kan först 50 bildar per sekund. Efter att teamet ingrep i elektroniken sjönk frekvensen till 30, men det var nog.
Med den uppdaterade firmware på enheten kan du se en person även genom träden. Med undantag: genom täta kronor, till exempel lönn, i soligt väder och en temperatur på 32 ° C, fungerar inte denna lösning.
fördelar
Möjligheten att arbeta på natten på grund av den modifierade värmekameran med egen mjukvara för bearbetning av data.
Direkt ombord söker mjukvaran termiska avvikelser. Så snart en anomali som liknar en person kommer in i ramen, används en 24-megapixel kamera - det tar bilder som skickas till huvudkontoret tillsammans med bilder från värmekameran. Om det finns en person i ramen, sätts redningsmän snabbt på plats. Om bilderna bara är misstänkta skickas den andra dronen för att fortsätta fotografera.
Drone från laget "Top"
Kostnaden för en sådan lösning, utan att ta hänsyn till arbetet med programmerare, är cirka 700 tusen rubel. Av dessa redovisas cirka 500 tusen av en värmebildare, varav efter 70% av komponenterna onödigt var 70% av komponenterna.
Mycket energi investerades i det neurala nätverket förmönsterigenkänning. Utan ett sådant system är det omöjligt att upptäcka en person: i 20 minuters flygning tar dronen 2,5 tusen bilder, de kommer till och med att övervakas av några personer under mycket lång tid.
"Peak"
Team "MMS Rescue"
Radio beacons av MMS Rescue kommandot vid aktiveringbilda en datautbyte för ett enda radionätverk. Varje fyrstyrka avger en ljud- och ljussignal som hörs på ett avstånd av 500 m till 1 km. Den är utrustad med en knapp "Klicka och vänta på hjälp". När du har tryckt på knappen går signalen till närliggande beacons och genom dem når rescuersna. Enligt koordinaterna för den första fyren går forskargruppen framåt.
Nätverkssökningsfält. Beacons små dimensioner ger ett brett utbud av leveransmetoder till utplaceringspunkten.
funktion: Alla fyrkanter bildar ett enda nätverk av radiotrafik, vilket tillåter att täcka ett stort område och ta emot information om aktiveringen av strålkastaren från avlägsna delar av sökzonen, även om radiosignalen från fyren till huvudkontoret inte når direkt.
fördelar
- Möjligheten att leverera dronor.
- Alla väder förmåga.
- Arbeta med minimal mänsklig inblandning.
Du kan placera fyrar på olika sätt - du kan gå eller använda motoriserad utrustning, släpp dem från flygplan. Vid slutförandet måste enheten monteras.
Vårt team är en grupp entusiaster från serienindustrier: teknik, IT, rymd. Innan vi började utveckla vår ansökan granskade vi och valde de viktigaste kriterierna för den tekniska lösningen: låg kostnad och enkel användning.
MMS Rescue
Kostnaden för fyren är nu cirka 1 500rubel. Komponenterna är allmänt tillgängliga, du kan köpa dem i butiker som säljer elektroniska komponenter. Batterierna varar i tre dagar på sommaren, på vintern är den här siffran mindre. Befintliga prover kan också raffineras - använd en annan kraftkälla, komplettera tillförsel som vatten och choklad som hjälper en förlorad person att överleva fram till resanvändarnas ankomst.
Sök fyren
Efter finalen planerar laget att förfinasystem för att göra det mer integrerat i den allmänna räddningsoperationen, för att utöka täckningen, för att tillhandahålla kommunikation med flygplan och speciella medel med gånggrupper, så att operatören på surfplattan eller datorn kan se täckningsområdet och alla rörliga enheter.
Vi skulle inte riva jackpotten. Vi har en idé som borde vara användbar för mänskligheten. Om systemet kommer att spara minst en person, samlades vi inte längre förgäves.
MMS Rescue
Lag "Stratonauts"
I laget "Stratonauts" finns det certifieraderedningsmän som arbetade i lämpliga formationer. De förstår att dyra lösningar kommer att vara otillgängliga för privata räddningsteam, och om de förekommer i staten kommer de att vara i kassan - "för att inte bryta sig".
Ett sökkomplex som kombinerar UAV:er och ett nätverk av räddningsradiofyrar.
En egenskap hos lösningen är det helaKomponenterna i komplexet kombineras i ett radionätverk, där varje nod av nätverket också är en repeater, som låter dig organisera sökningar på ett stort område och samordna arbetet med alla komponenter i sökmotorn.
fördelar
- Möjlighet att samordna flera söktekniker samtidigt för att uppnå bästa resultat.
- Reläsignal gör att du kan arbeta i ett stort område.
Stratonavtika-företaget har varit operatör för stratosfäriska lanseringar sedan 2010, genomfört utbildningsprogram, vetenskapliga uppdrag och kommersiella lanseringar.
Därför bestämdes det att ta färdiga lösningar - till exempel DJI Mavic droner valdes som bärare av beacons, som blev grunden till en helhetslösning.
Drop beacons har GPS samt långsamradiomodul som sänder koordinaterna. Höghastighetskanal behövs inte - det finns inte mycket data. För att ge ett stort täckningsområde är varje fyr en repeater, som varje drone och ytterligare beacons av deltagarna i sök- och räddningsoperationen. Däckområdet sträcker sig från 500 till 1 000 m i diameter. Om det inte finns någon signal från fyren skickas en drone till den och tar emot den från ovan.
Varje fyr har ett ljust och ljudlarm. En person trycker bara på knappen för att hitta sig själv.
Alla i gruppen har en extrabeacon. Den är mindre i storlek och är utrustad med en Bluetooth-modul för att ansluta till en smartphone eller surfplatta med Android. På så sätt kan du se online alla verktyg som är aktuella i sökningen. Om det finns en signal från minst en fyr, ser en person hela kartan, alla droner och alla gruppers rörelser.
Sök komplexa lag "Stratonauts"
Teamet anser den största fördelen med systemetmöjlighet till sin skalning. När det gäller global sökning behöver du bara använda fler enheter. Lösningen beror inte på mobil kommunikation. Det fokuserar på GPS / GLONASS.
Eftersom bäraren är en drone som kanKöp på vilken hårdvaruhandel som helst, det är billigare. DJI Mavic-modeller, beroende på konfigurationen, är utrustade med kameror med 30x zoom och värmekameror. Du kan hantera det enkelt och lära dig det snabbt.
Själva fyren kostar nu 5–7 tusen rubel för styckproduktion, men detta kommer att ändras efter starten av serieproduktionen.
Vad ska du jobba med?
Experter har identifierat flera intressanta tekniker som kan användas för att söka efter personer i skogen.
På sommaren hör ljudsamspelet medförlorad person. När lövverket är tätt och inte betraktas av kameror, och bildspelaren inte ser under baldakinen, men bara hjälper på natten kan ljudsignaler utlösas. Till exempel från fyrar, vilka dumpar droner på skogen. Goda resultat visades av lösningar som använde ljud som grund eller som ett element i ett komplex. Tack vare detta tillvägagångssätt kan lag locka en person till ett öppet utrymme och fixa det där.
På vintern måste du förfina detta komplex medanvänder en värmekamerare. Det fungerar i stora utrymmen, men det behöver definitivt ett neuralt nätverk som assistent. Det neurala nätverket bör bearbeta, hjälpa till att hitta värmeavvikelser och känna igen dem - för att skilja mellan ett djur och en person. Detta gör att du kan hitta platsen för den förlorade, sedan för att plocka upp den.
Neurala nätverk bör utbildas på ögonblicksbilder så att degjorde en kort lista över bilder som folk kan se. I detta fall borde algoritmerna arbeta direkt ombord - på ett obemannat flygbil. Annars måste du vänta på att de ska återvända och kopiera data till servern, och bara kopiering kan ta cirka 20 minuter.