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Enseñar a los drones cómo estrellarse de forma segura
Un equipo formado por marido y mujer cree que tiene la solución a uno de los mayores obstáculos para la entrega de paquetes con drones.
La mayoría de los vehículos aéreos no tripulados no están tripulados en absoluto. Por ley en los EE. UU., un piloto dedicado debe mantener una línea de visión con el vehículo para garantizar una operación segura. Esta configuración es insostenible para el despliegue a gran escala de flotas de drones, como las planificadas por Amazon para manejar entregas a clientes en áreas urbanas, o para misiones de servicio público que involucran el escaneo de incendios forestales, operaciones de búsqueda y rescate o vigilancia de tiburones.
Lou Glaab, tecnólogo aeroespacial e investigador de la NASA, y su esposa, Trish Glaab, ingeniera de software, han desarrollado un sistema que creen que resuelve el problema. Safe2Ditch es un paquete de algoritmos de software y lógica que reside dentro del vehículo, ya sea como una pequeña computadora de vuelo separada o como un modo integrado en un piloto automático. En el caso de una falla mecánica o una batería agotada, Safe2Ditch permitirá que el vehículo aterrice de manera segura, mitigando el riesgo de lesiones a las personas en áreas urbanas y suburbanas.
Es una tecnología que los Glaab creen que ayudará a las empresas a presentar el caso ante la Administración Federal de Aviación de EE. UU., que regula todos los aspectos de la aviación civil, que estos vehículos pueden operar de manera autónoma y segura en las cercanías de hogares y multitudes.
El software fue diseñado específicamente para aeronaves más pequeñas y de menor costo. Supervisa varios sistemas en el dron y toma decisiones para dejarlo proceder según lo planeado, si no se pronostica una emergencia, o para tomar el control, elegir un lugar de aterrizaje seguro y ejecutar un aterrizaje con la mayor suavidad posible dadas las capacidades dañadas del vehículo. El sistema almacena una base de datos de posibles sitios de zanjas para aterrizajes de emergencia seguros y puede elegir el sitio ideal en función del alcance, el tamaño, el tipo de terreno, la confiabilidad y las limitaciones de tiempo o día. (El equipo tiene la intención de iteraciones posteriores del software para evaluar posibles sitios de aterrizaje fuera de las opciones de la base de datos, mediante el análisis de la transmisión de video del vehículo).
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Historia relacionada En Ruanda, una prueba comercial temprana de vehículos aéreos no tripulados reduce el tiempo de un centro médico para obtener sangre de cuatro horas a 15 minutos.Safe2Ditch fue diseñado para emular el tipo de toma de decisiones que un piloto de aviación general podría tener que proporcionar si su avión de repente dejara de estar en condiciones de volar y necesitara reaccionar y maniobrar para proteger su vida y la vida de las personas en tierra, dice Trish. El software monitorea constantemente la salud del vehículo y lo compara con su plan de misión y necesidades de energía. Cuando se detecta una emergencia inminente, el sistema comienza su selección de los mejores sitios de choque conocidos, evaluando la vida útil y el rendimiento del vehículo averiado en comparación con lo que se necesita para volar a cada área. Si no hay un sitio disponible dentro de la capacidad del vehículo, simplemente comienza a buscar en el área inmediata dentro de la ventana de tiempo prevista para el choque disponible.
Es un sistema mucho más avanzado que el que se usa actualmente en la mayoría de los vehículos aéreos no tripulados comerciales, que requieren un punto de 'casa' designado, al que el vehículo intentará regresar en caso de un mal funcionamiento del hardware o batería agotada. Los modelos actuales no pueden abandonar con seguridad si, por ejemplo, la carga restante de la batería no puede devolver el dron a su punto de origen, o si ese punto de origen no está actualizado.
El sistema actual depende de que el UAV se haya configurado correctamente, explica Nicholas Roy, profesor de aeronáutica en el MIT. Entonces, obtienes estas historias cómicas en las que el operador se olvidó de cambiar el punto de origen cuando volaba en una nueva ubicación, y el vehículo intenta volar una distancia enorme de regreso al punto de origen especificado. Dependiendo de la falla, algunos vehículos aéreos no tripulados comerciales actualmente flotarán durante un período de tiempo determinado, lo que le dará al piloto la oportunidad de recuperar la situación.
Por el contrario, el sistema Safe2Ditch utiliza una cámara a bordo para detectar si hay movimiento en un lugar potencial de choque para determinar si hay personas o automóviles presentes y redirigir a otro sitio o maniobrar para evitar el movimiento. Esta función ha resultado ser la más difícil de implementar para el equipo, ya que la cámara vibra y se mueve mientras intenta detectar objetos en movimiento en el suelo. La pareja se ha asociado con un equipo de la Universidad Brigham Young, que ha desarrollado un software para solucionar este problema.
El sistema Safe2Ditch aún no es a prueba de fallas. Actualmente, no puede activarse cuando, por ejemplo, la batería del vehículo se apaga repentinamente, como cuando se desconecta un cable o si el piloto automático falla por completo, deficiencias que el equipo está trabajando actualmente para abordar a través de adiciones regulares de capacidad.
Una vez que se resuelvan estos desafíos tecnológicos restantes, Roy cree que Safe2Ditch, o sistemas similares, podrían convertirse en un estándar de seguridad exigido por la FAA en la fabricación de vehículos aéreos no tripulados.
Históricamente, se ha demostrado que la FAA se mueve rápidamente cuando aparece la tecnología adecuada para mejorar la seguridad, dice Roy. El escollo más grande es encontrar sistemas lo suficientemente maduros para que los reguladores puedan convertirlo en un requisito esencial. Es por eso que el programa Safe2Ditch es tan emocionante.