مهمة البحث والإنقاذ تمت بنجاح
Emesent في تدريبات البحرية الأمريكية Autonomous Warrior 2020

تم تكليف Emesent بمهمة رسم خريطة لمنطقة خطرة وتحديد الناجين كجزء من Autonomous Warrior 2020، Emesent أسطول من الروبوتات الجوية والأرضية المستقلة لتقييم الوضع الافتراضي واكتشاف الناجين.

على الرغم من أن البحرية الملكية الأسترالية تجاوزت قرنًا من الزمان، إلا أنها تواصل تخطي الحدود، وتبحث باستمرار عن طرق أفضل ومبتكرة للحفاظ على سلامة الأستراليين. ولتسهيل ذلك، تنظم البحرية حدثًا يُعرف باسم "المحارب المستقل" (Autonomous Warrior)، حيث تعرض أنظمة روبوتية مستقلة وذكاءً اصطناعيًا من الخدمات المشتركة والحليفة، والصناعة، والأوساط الأكاديمية إلى كبار ضباط البحرية لتشجيعهم على اعتمادها.

هذا العام، جاء دور Emesent و CSIROData61 وعدد من الموردين الآخرين لإظهار كيف يمكن لتقنياتهم أن تدعم المتطلبات المستقبلية لاستعادة البيانات بعد الكوارث. وللقيام بذلك، تم تقديم سيناريو بحث وإنقاذ بعد وقوع كارثة في بيئة معادية.

سيناريو المهمة

كان الموقف الافتراضي المقدم قائماً في منطقة الميناء، على ضفاف نهر بريسبان. تسبب انفجار في انهيار المباني، مما أدى إلى محاصرة وإصابة عدد غير معروف من 45 شخصاً كانوا في الموقع. كما أدى إلى إغلاق المداخل الساحلية، ولم يتبق سوى النهر المؤدي إلى حوض جاف، أو من طوف ربما يكون تالفاً كنقاط وصول. كانت مهمة Emesent Data61 هي مساعدة فريق الإنقاذ. وتطلب ذلك توفير خريطة للمنطقة تحدد المخاطر المحتملة وموقع الناجين وحالتهم، وتوفير بيانات عن الوضع في الوقت الفعلي للمساعدة في إخراجهم.

الحل

واجهت Emesent Data61 هذا التحدي باستخدام أسطول مستقل من الروبوتات، ثلاثة منها جوية واثنان أرضيان، عملت معًا لاستكشاف البيئة ورسم خرائط لها.

Emesent ثلاث طائرات بدون طيار Hovermap تم إطلاق اثنتين منها من الجزء الخلفي لمركبة Titan الأرضية غير المأهولة (UGV) التابعة لشركة Data61. Hovermap قدرات الاستقلالية 3D للطائرات بدون طيار.

تم نشر زوجين من الطائرات بدون طيار والمركبات الأرضية غير المأهولة لاستكشاف موقع الكارثة ورسم خرائط له والبحث عن ناجين.

تم التحكم في جميع الروبوتات الخمسة بأوامر عالية المستوى من مشغل واحد. ولضمان سلامة المشغل في موقعه، تم وضع قاعدة العمليات الأمامية ومركز القيادة (FOB CP) في مكان بعيد.

للقيام بهذه المهمة، تم تجهيز كل روبوت LiDAR SLAM وحمولة ذاتية، ونظام كاميرات مدرب على اكتشاف الأشخاص والميزات الأخرى. سمحت قدراتنا المتقدمة في مجال الاستقلالية متعددة العوامل للروبوتات بالتنقل بشكل مستقل وتعاوني، واستكشاف المناطق الخطرة ورسم خرائط لها والبحث فيها. وشمل ذلك البيئات التي لا يتوفر فيها نظام GPS، مثل داخل المباني وتحت غطاء الغابات.

خلال المهمة، تبادلت الروبوتات 3D الفردية في الوقت الفعلي عبر شبكة متداخلة. مما سمح لكل روبوت بإنشاء خريطة موحدة وشاملة ومرجعية جغرافياً، تم تبادلها بين جميع الروبوتات وبثها إلى مركز القيادة في قاعدة العمليات الأمامية. تم نشر الشبكة المتداخلة بواسطة الأسطول، حيث عمل كل روبوت كعقدة، ونشرت الروبوتات الأرضية عقداً إضافية حسب الحاجة للحفاظ على الاتصال.

تم الإبلاغ بدقة عن مواقع العناصر ذات الصلة التي تم اكتشافها أثناء الاستكشاف بواسطة الروبوتات ضمن إحداثيات 3D .

المرحلة الأولى – الاستطلاع

تم إنشاء FOB CP في مكان آمن وسمح لمشغل واحد بالتحكم في جميع الروبوتات الخمسة بأوامر عالية المستوى.

تطلبت المرحلة الأولى من المهمة تقييم الوضع وتحديد المناطق الآمنة لقاعدة العمليات الأمامية البعيدة.

للقيام بذلك، تم إطلاق خريطة Hovermap على طائرة بدون طيار DJI M300 لرسم خريطة المنطقة وفحصها من أعلى، وبث 3D منخفضة الدقة، ومقاطع فيديو عالية الدقة ومرئية وحرارية إلى فريق الإنقاذ. سمحت لهم هذه المعلومات باختيار منطقة آمنة وإنشاء مركز قيادة العمليات (FOB CP).

المرحلة الثانية – البحث والكشف

تم إجراء عمليات المسح والاستكشاف داخل المباني وتحت ظلال الأشجار، بفضل قدرات Hovermap على الطيران في المناطق المحظورة على نظام GPS وتجنب الاصطدامات.

بمجرد إنشاء مركز العمليات الميداني (FOB CP)، تم نشر مركبتين غير مأهولتين من طراز Titan UGV تحملان طائرة بدون طيار لاستكشاف موقع الانفجار. توجهت الطائرة بدون طيار والمركبة غير المأهولة نحو موقع الإنقاذ قبل أن يتم إطلاق الطائرة بدون طيار، المزودة بج Hovermap بشكل مستقل من المركبة غير المأهولة. قامت المركبة غير المأهولة بالاستكشاف من الأرض بينما قامت الطائرة بدون طيار بالاستكشاف من أعلى.

بفضل قدرات Hovermapعلى الطيران بدون GPS وتجنب الاصطدامات، تمكنت الطائرة بدون طيار من الطيران داخل المباني للبحث عن ناجين. في هذه المرحلة، تم إرسال أوامر عالية المستوى إلى الروبوتات من قبل مشغل يحدد المهام على 3D .

ثم تم إرسال الزوج الثاني من المركبات غير المأهولة (UxV) للتحقيق ورسم خريطة لمنطقة مختلفة تخضع لقيود جغرافية. وبمجرد أن قامت الطائرة بدون طيار بالبحث ورسم خريطة لهذه المنطقة، غادرت لرسم خريطة لمنطقة غابات قريبة، بما في ذلك تحت مظلة الأشجار وبين الشجيرات الصغيرة. وواصلت الروبوتات الاستكشاف والبحث حتى أكملت مهمتها أو انخفض مستوى طاقة البطاريات. ثم عادت الطائرات بدون طيار والمركبات غير المأهولة تلقائيًا إلى مركز القيادة في قاعدة العمليات الأمامية.

تم بث 3D وبيانات الكشف عن الناجين في الوقت الفعلي من جميع الروبوتات الأربعة إلى مركز القيادة الميداني. وهنا تم دمجها في خريطة واحدة وعرضها على المشغل وفريق الإنقاذ.

المرحلة الثالثة – الإنقاذ

تم تحديد الناجين والتقاط صورهم بواسطة جهاز Hovermap المثبت على طائرة بدون طيار.

وقد زودت نتائج هذه المهام فريق الاستجابة بخريطة دقيقة للمنطقة، سواء داخل المباني أو تحت الأشجار. كما حددت الناجين وحددت مواقعهم على 3D ، بالإضافة إلى الصور، مما سمح للفريق بتحديد حالتهم.

بناءً على هذه المعلومات، قرر الفريق توصيل معدات اتصال ومستلزمات الإسعافات الأولية إلى مجموعة من الناجين الذين كانوا في حالة حرجة. وقد نفذت شركة Freespace Operations هذه المهمة باستخدام نظام حمولة معلقة وطائرة بدون طيار قادرة على حمل أحمال ثقيلة. وتم توجيه طائرة التوصيل عن طريق نظام الملاحة بنقاط الطريق من خرائط Google.

ثم تم إرسال فريق إنقاذ تابع للبحرية لإنقاذ الناجين ونقلهم إلى مكان آمن.

النتائج

تم بث 3D المدمجة إلى مركز قيادة القاعدة الأمامية، مما وفر نظرة عامة على المنطقة والمخاطر.

تأتي هذه المهمة الناجحة في أعقابتحديDARPA Challenge، حيث تعاونت Emesent Data61 في إجراء عمليات استقلالية وتخطيط متعددة العوامل، وتأهلتا إلى النهائيات في عام 2021.

القيمة المحتملة التي Hovermap Emesentفي مجالات الدفاع والأمن وإدارة الأزمات أدت أيضًا إلى استثمارIn-Q-Tel مؤخرًا في Emesent .

مكنت هذه المهمة Emesent Data61 من اختبار قدرات أنظمتهما المتطورة والمبتكرة ذاتية التشغيل والمتعددة العوامل، وإثبات ما يلي:

• يمكن استخدام أسطول من الروبوتات في تخطيط المهام وتنفيذها، مما يقلل من المخاطر التي يتعرض لها البشر.
• من الممكن أن تقوم عدة مركبات UxV باستكشاف مهمة معقدة وتنفيذها بشكل تعاوني.
• يمكن العمل في بيئات لا تتوفر فيها خدمة GPS بفضل قدراتنا المتقدمة في مجال التشغيل والاستقلالية.
• يمكن بث الوعي بالوضع في الوقت الفعلي إلى محطة التحكم الأرضية أو مركز القيادة في قاعدة العمليات الأمامية.
• يمكن التحكم في عدة طائرات UxV غير متجانسة من محطة تحكم أرضية أو FOB CP بواسطة مشغل بشري واحد.
• يمكن إطلاق طائرة بدون طيار بشكل مستقل من مركبة أرضية غير مأهولة مستقلة.
• يمكن إنشاء شبكة شبكية ذاتية الإصلاح باستخدام عقد اتصالات يتم نشرها بواسطة الروبوتات.
• يمكن إنشاء 3D في الوقت الفعلي ومشاركتها بواسطة أسطول متعدد الوكلاء.
• يمكن للروبوتات اكتشاف الناجين وتصنيفهم وتحديد مواقعهم تلقائيًا.

إن الإنجاز الذي تحقق في Autonomous Warrior 2020 يعزز مكانة Hovermapكأداة قوية لسوق الاستجابة للحوادث والطوارئ المتنامي، ويمهد الطريق لمزيد من حالات الاستخدام المحتملة في صناعة الدفاع.