Roje dronów zwalczające katastrofy naturalne

Roje dronów znajdują rozwiązania w zwalczaniu katastrof naturalnych, dzięki swojej mobilności oraz ilości funkcjonalności, w które są wyposażone.

Rosnąca liczba katastrof naturalnych, takich jak pożary lasów, które stają się coraz bardziej niszczycielskie na skutek zmian klimatycznych, technologia stara się sprostać wyzwaniom związanymi z pożarami wywołanymi przez wysokie temperatury. Naukowcy z Indyjskiego Instytutu Nauki (IISc) badają potencjał wykorzystania rój dronów jako narzędzia w walce z takimi klęskami. Te latające urządzenia, wyposażone w zaawansowane czujniki i kamery, mogą zmienić metody zwalczania pożarów, umożliwiając szybsze i mniej inwazyjne reagowanie w niebezpiecznych sytuacjach.

Suresh Sundaram, profesor z Wydziału Inżynierii Lotniczej i Kosmicznej IISc, podkreśla, że roje dronów mają potencjał do zmiany obecnego stanu rzeczy, choć technologia ta nie została jeszcze w pełni wdrożona w Indiach. W opublikowanym badaniu w czasopiśmie IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems, zespół Sundarama proponuje zastosowanie skoordynowanych rojów dronów, które mogłyby efektywnie zwalczać pożary lasów. Kluczową zaletą tego podejścia jest możliwość komunikacji między dronami i podejmowania przez nie niezależnych decyzji w czasie rzeczywistym.

Drony te, uzbrojone w kamery, czujniki termiczne i podczerwieni, mogą nie tylko wykrywać pożary, ale także oceniać ich rozmiar i przewidywać możliwe kierunki rozprzestrzeniania się. Algorytm wyszukiwania oparty na roju pozwala na efektywną koordynację działań, gdzie jeden z dronów, znajdując się najbliżej ognia, staje się liderem, przyciągając pozostałe jednostki do wspólnego działania.

Inspiracją dla algorytmu były obserwacje zachowań żerowania morskiego drapieżnika, wiciowca Oxyrrhis marina, który zmienia swój sposób poszukiwania pożywienia w zależności od odległości od celu. Analogicznie, drony wykorzystują czujniki temperatury do poszukiwania ognia, dostosowując swój „krok” wyszukiwania, by efektywnie zbliżać się do źródła pożaru.

Rozwiązanie zaproponowane przez Sundarama i jego zespół charakteryzuje się decentralizacją podejmowania decyzji, co zwiększa wydajność i skuteczność całego roju. Dzięki temu, tylko niezbędna liczba dronów angażuje się w gaszenie konkretnego pożaru, pozwalając pozostałym na poszukiwanie nowych zagrożeń. To podejście maksymalizuje wykorzystanie dostępnych zasobów, jednocześnie zapewniając szybką i skuteczną reakcję na rozwijające się sytuacje.

Pomimo że konkretne elementy tej technologii, takie jak wykrywanie pożarów przy użyciu sztucznej inteligencji czy mechanizmy zrzutu ładunku gaśniczego, zostały już przetestowane, pełna implementacja rojów dronów w zwalczaniu pożarów lasów wymaga dalszych badań i testów w terenie. Naukowcy planują także zintegrować roje dronów z bezzałogowymi pojazdami naziemnymi, co mogłoby dalej zwiększyć efektywność tych systemów w sytuacjach kryzysowych.

Rojowy system dronów może znaleźć zastosowanie również w innych rodzajach klęsk żywiołowych, takich jak powodzie czy trzęsienia ziemi, pomagając w lokalizowaniu ocalałych, dostarczaniu pomocy humanitarnej i ułatwianiu komunikacji. Dzięki tej technologii możliwe jest nie tylko skuteczniejsze zarządzanie kryzysowe, ale także znaczące zmniejszenie szkód wyrządzanych przez pożary lasów i inne klęski żywiołowe.

Szymon Ślubowski