• Latest
  • Trending
  • All
  • Політика
  • Світ
Дроны научились роиться без столкновений

Дроны научились роиться без столкновений

30.07.2020
Как в Сызрани и Коряжме: процветающий Донецк превратили в забитую российскую глубинку

Как в Сызрани и Коряжме: процветающий Донецк превратили в забитую российскую глубинку

19.03.2026
Дрон атакував управління СБУ у Львові – зафіксовані руйнування

Дрон атакував управління СБУ у Львові – зафіксовані руйнування

19.03.2026
Стратегическая авиация РФ дошла до ручки: аналитик уверен, что ее уже не спасти

Стратегическая авиация РФ дошла до ручки: аналитик уверен, что ее уже не спасти

19.03.2026
Апокалипсис на Ближнем Востоке: эксперт назвал самый страшный сценарий завершения войны с Ираном

Апокалипсис на Ближнем Востоке: эксперт назвал самый страшный сценарий завершения войны с Ираном

19.03.2026
Атака рф на Київ: уламок дрона пошкодив стіну торгового центру

Атака рф на Київ: уламок дрона пошкодив стіну торгового центру

18.03.2026
Ворожий дрон атакував енергообʼєкт біля Нововолинська, є перебої зі світлом та водою

Ворожий дрон атакував енергообʼєкт біля Нововолинська, є перебої зі світлом та водою

18.03.2026
На фронті зафіксовано 215 боїв, ворог запустив понад 2,8 тис. дронів – Генштаб

На фронті зафіксовано 215 боїв, ворог запустив понад 2,8 тис. дронів – Генштаб

18.03.2026
На Волині через атаку "шахеда" понад 30 тисяч абонентів залишились без світла – ОВА

На Волині через атаку "шахеда" понад 30 тисяч абонентів залишились без світла – ОВА

18.03.2026
Російський безпілотник атакував Львів, є влучання

Російський безпілотник атакував Львів, є влучання

18.03.2026
ДСНС посилила контроль за пожежами та використовує дрони для їх виявлення

ДСНС посилила контроль за пожежами та використовує дрони для їх виявлення

18.03.2026
«Своих не бросаем»? Как Россия превратила жизнь харьковских фанатов Путина в ад

«Своих не бросаем»? Как Россия превратила жизнь харьковских фанатов Путина в ад

18.03.2026
Обязательный техосмотр вернут для всех: инспекторы смогут останавливать прямо на трассе

Обязательный техосмотр вернут для всех: инспекторы смогут останавливать прямо на трассе

18.03.2026
  • Про нас
  • Політика конфіденційності
  • Розмістити новину
  • Реклама на DigestMedia
  • Наші контакти
  • Sitemap
  • ru Русский
    • ar العربية
    • zh-CN 简体中文
    • nl Nederlands
    • en English
    • et Eesti
    • fr Français
    • de Deutsch
    • it Italiano
    • lv Latviešu valoda
    • lt Lietuvių kalba
    • pt Português
    • ru Русский
    • es Español
    • tr Türkçe
    • uk Українська
Четвер, 19 Березня, 2026
Останні новини України онлайн
  • Україна
  • Війна в Україні
  • Світ
  • Політика
  • Технології
  • Фінанси
  • Спорт
No Result
View All Result
Останні новини України онлайн
No Result
View All Result
Home Технології

Дроны научились роиться без столкновений

30.07.2020
0
24
SHARES
805
VIEWS
Share on FacebookShare on Twitter

Американские инженеры использовали методы глубокого обучения для того, чтобы научить дроны прокладывать путь через пространство с препятствиями, избегая столкновений между дронами, при этом учитывая аэродинамические возмущения, создаваемые дронами в рое. В сравнении с традиционным алгоритмом оптимального обоюдного избегания столкновений новый алгоритм планирования пути оказался на 20 процентов эффективнее в большинстве экспериментальных ситуаций, не требуя при этом больших вычислительных ресурсов и может справляться даже с таким сложными ситуациями как обмен местами двух дронов в узком коридоре. Описание алгоритмов опубликовано в статье в журнале IEEE Robotics and Automation Letters, препринт доступен на arXiv.org.

В современном мире рои дронов широко используются только в сфере развлечений, однако появляется все больше задач, для решения которых можно использовать группы летающих роботов. Например, для задачи поиска и спасения пострадавших в чрезвычайных ситуациях вместо одиночных роботов гораздо лучше подходит рой небольших дронов, который может быстро обследовать большую площадь поврежденного здания, завалов или другой территории.

Для эффективного управления роем и контроля взаимодействия между отдельными дронами необходимо решить две ключевые проблемы. Во-первых, проблему навигации и планирования пути для каждого робота при недостатке информации об окружающем пространстве: в постоянно изменяющемся окружении помимо неподвижных препятствий присутствуют другие дроны из роя, столкновения с которыми необходимо избегать. Во-вторых, мультикоптеры создают воздушные потоки, которые необходимо учитывать при близком движении дронов, чтобы они не сдували друг друга с траектории.

Инженеры из Калифорнийского технологического института под руководством Сун-Чжо Чанга (Soon-Jo Chung) из Лаборатории реактивного движения NASA использовали алгоритмы глубокого обучения, чтобы решить эти задачи. Первый алгоритм называется GLAS (Global-to-Local Autonomy Synthesis), он отвечает за навигацию и позволяет прокладывать путь в сложном меняющемся окружении. Второй, Neural-Swarm, отвечает за корректировку траектории с учетом аэродинамических возмущений, создаваемых близкорасположенными дронами.

В качестве платформы для экспериментов инженеры использовали легкие (34 грамма) квадрокоптеры Crazyflie 2.0, отмеченные маркерами для отслеживания положения. Для расчета своей траектории движения каждый дрон использует только информацию о положении находящихся в его локальном окружении неподвижных препятствиях и других дронах, не имея при этом представления о глобальной картине в целом. Однако, для того чтобы обучить, нейронную сеть, которая решает задачу поиска пути, инженеры сначала использовали глобальный планировщик траекторий.

Они создали имитационную модель, представляющую собой виртуальное пространство площадью 64 квадратных метра, в котором с помощью глобального планировщика генерируются с шагом в 0,5 секунды траектории одновременного движения разного числа дронов (4, 8 или 16), при этом варьируется также число и расположение препятствий. После этого из полученного массива данных извлекается информация об относительном положении препятствий только в локальном окружении заданного радиуса вокруг каждого дрона и траектория их движения в каждый момент времени, которые сгенерированы глобальным планировщиком траекторий.

Итоговый объем данных для всех вариантов окружения равен 40 миллионам точек. Этот набор данных наблюдение-действие затем используется для обучения нейронной сети с функцией активации ReLU и архитектурой, основанной на подходе Deep Sets, который вместо векторов фиксированной размерности оперирует функциями, определенными на множествах и инвариантными к перестановкам. Выбор этого подхода связан со значительными колебаниями размерности вектора данных наблюдений каждого дрона, так как в любой момент времени число препятствий и других дронов в области видимости может изменяться кардинальным образом.

Как оказалось, такой подход с обучением локального планировщика на данных, сгенерированных на имитационных моделях с помощью глобального планировщика, позволяет снизить частоту застреваний дронов вблизи препятствий из-за проблемы локальных минимумов, свойственной децентрализованным алгоритмам построения пути как следствие неполноты информации об окружении.

Эксперименты показали, что в большинстве сценариев новый алгоритм GLAS на 20 процентов более эффективен, чем традиционно применяемый в таких задачах алгоритм оптимального обоюдного избегания столкновений ORCA (Optimal Reciprocal Collision Avoidance). В качестве показателя эффективности оценивалось число дронов, которые успешно достигли точки назначения, не столкнувшись друг с другом и не попав в «ловушку» локального минимума.

Кроме того, GLAS, являясь децентрализованным алгоритмом, позволяет масштабировать число дронов в рое, а низкие требования к вычислительным ресурсам дают возможность использовать недорогой бортовой микроконтроллер дрона. Вычисления в случае одного дрона-соседа в области видимости занимают около 3,4 миллисекунд. При увеличении числа дронов до трех это время возрастает до пяти миллисекунд, что позволяет использовать имеющиеся на борту вычислительные ресурсы для расчетов в реальном времени с частотой 40 герц.

Чтобы решить проблему аэродинамического взаимодействия, инженеры использовали данные о случайных близких пролетах дронов, когда они оказывают воздействие на траекторию полета друг друга воздушными потоками от роторов. Для этого дроны перемещали внутри заданного пространства по случайным маршрутам — компьютер случайно выбирал целевые точки для каждого дрона с фиксированной частотой. Количество дронов в экспериментах варьировалось от двух до четырех. В качестве алгоритма избегания столкновений в этом случае для простоты использовался метод искусственных потенциалов: целевые точки обладали притягивающей силой, тогда как соседние дроны отталкивали друг друга.

Собранные данные о состоянии дронов в каждый момент времени эксперимента (их положении в пространстве, скорости, ускорении, тяге) и вычисленная с их помощью z-компонента возмущающей силы затем использовались для обучения нейронной сети, построенной на основе подхода Deep Sets с функцией активации ReLU. Итоговый алгоритм с обученными параметрами позволил на лету изменять работу роторов, компенсируя возмущение траектории от пролетов соседних дронов. По словам авторов новый подход уменьшил ошибку при движении в вертикальной плоскости из-за аэродинамического взаимодействия почти в четыре раза.

Источник: rusjev.net

Share10Tweet6ShareShare1Send
Previous Post

В зоне проведения ООС ситуация в целом спокойная

Next Post

Вукоевич и Гусев вошли в тренерский штаб Луческу в “Динамо”

Свіжі новини

ДСНС посилила контроль за пожежами та використовує дрони для їх виявлення
Технології

ДСНС посилила контроль за пожежами та використовує дрони для їх виявлення

18.03.2026
0

Рятувальники працюють у посиленому режимі та активно використовують сучасні технології для боротьби з пожежами в екосистемах. Про це йшлося на...

Read more
Сили оборони України знищили понад 20 одиниць ППО рф за два тижні – Міноборони

Сили оборони України знищили понад 20 одиниць ППО рф за два тижні – Міноборони

18.03.2026
ГУР розсекретило перелік іноземного обладнання на суднобудівних заводах рф

ГУР розсекретило перелік іноземного обладнання на суднобудівних заводах рф

18.03.2026
Бельгія планує посилити артилерію – орієнтиром стали успіхи HIMARS в Україні

Бельгія планує посилити артилерію – орієнтиром стали успіхи HIMARS в Україні

18.03.2026
Зеленський анонсував створення дронів, що можуть працювати в умовах океану

Зеленський анонсував створення дронів, що можуть працювати в умовах океану

18.03.2026
Next Post
Вукоевич и Гусев вошли в тренерский штаб Луческу в “Динамо”

Вукоевич и Гусев вошли в тренерский штаб Луческу в "Динамо"

Онлайн новини

Трамп начал войну с Ираном без четкой стратегии — The New York Times
Україна

Трамп начал войну с Ираном без четкой стратегии — The New York Times

18.03.2026
0

Президент США Дональд Трамп начал войну против Ирана без четкой стратегии. Об этом говорится в колонке редакционной коллегии газеты The...

Read more
Шаг к открытому небу: правительство готовит план возвращения гражданской авиации

Шаг к открытому небу: правительство готовит план возвращения гражданской авиации

16.03.2026
Иран разразился угрозами в адрес Украины: что произошло

Иран разразился угрозами в адрес Украины: что произошло

14.03.2026
Окупанти викрадають чоловіків для армії рф у Запорізькій області – ЦНС

Окупанти викрадають чоловіків для армії рф у Запорізькій області – ЦНС

16.03.2026
Ослепили ПВО врага: ВСУ разбили дорогие радары и ЗРК “Триумф” россиян

Ослепили ПВО врага: ВСУ разбили дорогие радары и ЗРК “Триумф” россиян

15.03.2026
В Сумской области российский дрон попал в пассажирский поезд — «Укрзализныця» меняет расписание

В Сумской области российский дрон попал в пассажирский поезд — «Укрзализныця» меняет расписание

15.03.2026
  • Реклама на DigestMedia
  • Про нас
  • Політика конфіденційності
  • Наші контакти
E-mail: digestmediaholding@gmail.com

Використання будь-яких матеріалів, розміщених на сайті digestmedia.net, дозволяється лише за умови обов’язкового вказання активного посилання на першоджерело. При передруку або цитуванні інформації посилання має бути відкритим для пошукових систем і не містити технічних обмежень, що унеможливлюють його індексацію. Для онлайн-ЗМІ, інформаційних порталів та інших веб-ресурсів важливо розміщувати таке посилання у підзаголовку або в першому абзаці матеріалу, щоб читачі могли швидко перейти до оригінальної публікації.
Це правило покликане захищати авторські права, забезпечувати прозорість використання інформації та правильну атрибуцію матеріалів, отриманих з нашого сайту. Ми цінуємо працю авторів і редакції, тому очікуємо відповідального ставлення від усіх, хто використовує наші тексти у професійних чи інформаційних цілях.

Редакція digestmedia.net залишає за собою право не поділяти думки, позиції чи висновки, викладені в авторських статтях, аналітичних матеріалах, колонках або інших публікаціях на порталі. Кожен автор несе повну відповідальність за власну точку зору та достовірність поданої інформації. Ми також не відповідаємо за зміст матеріалів, які були передруковані іншими ресурсами, ЗМІ чи платформами, оскільки не можемо контролювати контекст, форму подачі або зміни, внесені під час повторного використання матеріалів.

Copyright © 2020-2026 Новини України онлайн

No Result
View All Result
  • Україна
  • Світ
  • Технології
  • Політика
  • Спорт
  • Фінанси

Використання будь-яких матеріалів, розміщених на сайті digestmedia.net, дозволяється лише за умови обов’язкового вказання активного посилання на першоджерело. При передруку або цитуванні інформації посилання має бути відкритим для пошукових систем і не містити технічних обмежень, що унеможливлюють його індексацію. Для онлайн-ЗМІ, інформаційних порталів та інших веб-ресурсів важливо розміщувати таке посилання у підзаголовку або в першому абзаці матеріалу, щоб читачі могли швидко перейти до оригінальної публікації.
Це правило покликане захищати авторські права, забезпечувати прозорість використання інформації та правильну атрибуцію матеріалів, отриманих з нашого сайту. Ми цінуємо працю авторів і редакції, тому очікуємо відповідального ставлення від усіх, хто використовує наші тексти у професійних чи інформаційних цілях.

Редакція digestmedia.net залишає за собою право не поділяти думки, позиції чи висновки, викладені в авторських статтях, аналітичних матеріалах, колонках або інших публікаціях на порталі. Кожен автор несе повну відповідальність за власну точку зору та достовірність поданої інформації. Ми також не відповідаємо за зміст матеріалів, які були передруковані іншими ресурсами, ЗМІ чи платформами, оскільки не можемо контролювати контекст, форму подачі або зміни, внесені під час повторного використання матеріалів.

Copyright © 2020-2026 Новини України онлайн