Обучение дронов «птичьей» и «пчелиной» мудрости

Будущие беспилотные летательные аппараты (БПЛА) смогут визуально координировать полёт и навигацию, подобно птицам и летающим насекомым, без необходимости участия человека, радаров или даже спутниковой навигации GPS.

Исследовательская группа из Университета Квинсленда (Австралия) работает над воплощением этого будущего, изучая общие лётные техники волнистых попугайчиков (budgerigars) и пчёл и применяя полученные данные в программах управления БПЛА.

Био-вдохновлённый подход

Профессор Мандьям Шринивасан, руководитель исследований, поясняет: «Мы изучаем, как небольшие летающие существа, такие как пчёлы и птицы, используют зрение, чтобы избегать столкновений с препятствиями, безопасно пролетать через узкие проходы, контролировать высоту над землёй и многое другое. Затем мы используем био-вдохновлённые принципы для разработки новых систем зрения и алгоритмов наведения для БПЛА».

Эффективность простых стратегий

На первый взгляд, мозг насекомых и птиц сильно различается по размеру и архитектуре, однако визуальная обработка информации у обоих животных очень эффективна для управления полётом.

«Мозг пчелы весит одну десятую миллиграмма и содержит гораздо меньше нейронов, чем наш собственный мозг; тем не менее, насекомые способны точно перемещаться к источникам пищи на расстоянии более 10 км от своего улья», — отмечает профессор Шринивасан. «Птицы также способны на невероятную акробатику и навигационные подвиги. Эти животные явно используют простые и элегантные стратегии, отточенные тысячами лет эволюции».

Пчёлы и попугайчики как модель

Команда сравнивает полёт именно пчёл и волнистых попугайчиков, потому что их легко изучать. «Эти животные умны, их легко тренировать, и они обладают сложными зрительными системами, которые не так уж отличаются от наших», — объясняет профессор. Он также добавляет: «Изучение их поведения может также раскрыть некоторые основные принципы визуального наведения у ряда организмов, включая человека».

Практическое применение

Сравнение лётного поведения этих животных с помощью высокоскоростных камер приведёт к кардинальному улучшению систем наведения БПЛА.

«Био-вдохновлённые принципы, которые мы раскрываем, позволят создать новое поколение полностью автономных БПЛА, которые не полагаются на внешнюю помощь, такую как GPS или радар», — говорит профессор Шринивасан. «Эти БПЛА могут быть невероятно полезны для таких применений, как наблюдение, спасательные операции, оборона и исследование планет».