Drone gidst vogels weg van vliegveld

9 augustus 2018, 00:00
Test van de herdersdrone (animatie: Soon-Jo Chung/Caltech).
Test van de herdersdrone (animatie: Soon-Jo Chung/Caltech).

Onderzoekers van Caltech (California Institute of Technology) hebben een nieuw besturingsalgoritme ontwikkeld waarmee een enkele drone een complete vlucht vogels uit de omgeving van een vliegveld kan wegleiden. Het algoritme is gepresenteerd in IEEE Transactions on Robotics.

Het wonder van de Hudson

Het project waarvan dit algoritme het resultaat is, is geïnspireerd door het ‘Wonder van de Hudson’ in 2009, waar een vliegtuig kort na het opstijgen in een vlucht ganzen terecht kwam en als gevolg daarvan een noodlanding in de Hudson moest maken. Het wonder daarbij was dat dit lukte en er geen slachtoffers waren.

Strategie

Momentele strategieën om het luchtruim bij vliegvelden veilig te houden, berusten op het onaantrekkelijkk maken van de omgeving voor vogels, bijvoorbeeld met afgerichte valken of drones om de vogels angst aan te jagen. Deze strategieën hebben echter het nadeel dat ze kostbaar zijn of — in het geval van handbestuurde drones — niet werkelijk betrouwbaar.

‘Herdersdrone’

Om een vlucht vogels van een vliegveld weg te leiden (ongeveer zoals een herdershond een kudde schapen leidt) is de positionering van de drone van het grootste belang. Als de drone te ver weg is heeft hij geen effect, en als hij te dichtbij komt raken de vogels in paniek en reageren onvoorspelbaar, niet meer als een enkele vlucht.
Een vlucht vogels reageert als een enkele eenheid — de vogels blijven bij elkaar en volgen elkaar. Elke vogel reageert op het gedrag van de vogels ernaast. De truc bij het nieuwe algoritme is dat de (zelfstandig opererende) drone zich dusdanig positioneert dat de vogels aan de rand van de vlucht van richting veranderen, waardoor de vogels daarnaast datzelfde doen enzovoort, tot uiteindelijk de hele vlucht een andere kant op gaat.

Model

Om een drone te leren autonoom een vlucht vogels te sturen, hebben de onderzoekers de dynamica van het vluchtgedrag van vogels bestudeerd en in een mathematisch model gegoten. Het onderzoek is in wezen een uitbreiding van algoritmes die het kuddegedrag van schapen beschrijven en die slechts in twee dimensies hoeven te werken.
 

(Video: Easy.nu)

Bron: Caltech
Reacties worden ingeladen...
gerelateerde items