PRReach: چطور ریسک پرواز پهپادها رو با یه روش باحال و علمی کم کنیم!

Fall Back

خب بذارید خیلی خودمونی شروع کنم؛ همه‌مون می‌دونیم که پهپادها (UAVها یا همون پرنده‌های بدون سرنشین که خودشون پرواز می‌کنن)، حسابی توی کارهای مختلف دارن جاشون رو باز می‌کنن. اما یه مشکلی که همیشه هست، بحث ریسک یا همون خطرات احتمالیه که ممکنه وسط ماموریت پیش بیاد؛ مثلاً برخورد با مانع، خراب شدن سیستم، یا حتی افتادن روی سر کسی! حالا اینکه ما چجوری ریسک این اتفاقات رو تخمین بزنیم خودش داستانیه.

اکثر روش‌هایی که الان برای تخمین ریسک استفاده می‌شن، نیاز دارن که ما احتمال وقوع هر حادثه رو (با توجه به علت‌های مختلف) دقیق بدونیم. این یعنی کلی داده لازم داریم تا مثلاً بفهمیم احتمال تصادف با یه ساختمون چقدره یا احتمال خراب شدن کنترلر چقدره. اما خب واقعیتش اینه که اونقدر هم از هر سناریو داده نداریم! و این می‌تونه اجرای این روش‌ها رو توی دنیا واقعی واقعا سخت کنه.

علاوه بر این، روش‌های قبلی فقط ریسک رو محاسبه می‌کردن ولی نمی‌تونستن روی خود کنترل پرواز هم تاثیر بذارن تا سطح ریسک کمتر بشه. خلاصه اینجا بود که یه تیم باهوش اومدن و یه روش جدید معرفی کردن به اسم PRReach (که مخفف Probabilistic Risk assessment using Reachability هست). بذار توضیح بدم اصل قضیه چیه:

این روش به جای اینکه فقط وابسته به داده‌های گذشته باشه، میاد و دینامیک (یا همون رفتار و عکس‌العمل) واقعی پهپاد رو بررسی می‌کنه. بعدش با استفاده از یه چیزی به اسم “Reachability analysis” (که یعنی بررسی اینکه پهپاد در مسیرهای مختلف به کجاها می‌تونه برسه)، یه ارزیابی ریسک باحال و همه‌جانبه انجام می‌ده. یعنی برای همه مسیرهای ممکن، میزان ریسک رو تخمین می‌زنه.

نکته جذاب اینجاست که خروجی این تحلیل، می‌ره داخل یه مسئله بهینه‌سازی؛ یعنی با کمترین تغییر توی سیستم کنترل فعلی پهپاد، مطمئن می‌شن که سطح ریسک هیچ وقت از یه مقدار مشخص بالاتر نمی‌ره و همیشه داخل یه محدوده قابل قبول می‌مونه. اینجوری خیالمون از بابت روبه‌رو شدن با خطرات راحت‌تره.

اسم این روش رو گذاشتن PRReach. یه خوبی دیگه هم اینه که از مدل‌های آماده دینامیکی پهپادها (که عمومی هستن و می‌شه راحت بهشون دسترسی داشت) و داده‌های نقشه‌ایِ رایگان و منبع‌باز استفاده می‌کنه تا بشه این روش رو هم قبل از پرواز (آفلاین) و هم وسط پرواز (آنلاین) برای ارزیابی ریسک به کار برد و به پهپاد کمک کرد که اگه وسط کار خطری دید، سریع واکنش نشون بده و از خطر دور شه.

برای تست کردن هم، اومدن با دیتای واقعی شبیه‌سازی انجام دادن و نتیجه‌ها خیلی جالب بوده: با کنترلرهای بر پایه PRReach میزان ریسک رو تا ۲۴٪ در حالت آفلاین و حتی تا ۵۳٪ به صورت آنلاین نسبت به کنترلرهای معمولی کم کردن. یعنی این روش خیلی بهتر می‌تونه ریسک پرواز رو مدیریت کنه.

خلاصه اگه بخوام جمع‌بندی کنم: PRReach یه رویکرد نوآورانه و واقع‌بینه برای کنترل و کم کردن ریسک تو پرواز پهپادهاست که واقعاً امید می‌ده تو آینده پهپادهای ایمن‌تر و هوشمندتری ببینیم. تازه با مدل و داده‌های باز و رایگان هم کار می‌کنه و واسه خیلی از پروژه‌ها جواب می‌ده.

پس دفعه بعد که یه پهپاد تو آسمون دیدی، شاید با یه کنترل جدید مثل PRReach داره امن و بی‌استرس پرواز می‌کنه!

منبع: +