Studenti z Cornellu vyvíjejí pro NASA revoluční systém: Tisíce dronů se ve městech vyhnou s lehkostí aut

Studenti z Cornell University ve spolupráci s NASA vyvíjejí revoluční systém pro bezpečné řízení tisíců dronů ve vzdušném prostoru.

Studenti z Cornell University ve spolupráci s NASA vyvíjejí revoluční systém pro bezpečné řízení tisíců dronů ve vzdušném prostoru. Jejich práce, podpořená grantem NASA v rámci programu University Student Research Challenge (USRC), má potenciál zásadně proměnit budoucnost letecké dopravy a umožnit plnou realizaci pokročilé letecké mobility, která zahrnuje vše od městských létajících taxi po efektivnější reakce na katastrofy a doručování zásilek.

Mehrnaz Sabet, doktorandka v oboru informačních věd a hlavní řešitelka grantu, zdůrazňuje, že ačkoliv výzkum nových systémů řízení provozu dronů není nový, NASA dává jejímu týmu příležitost přinést inovativní přístupy k bezpečnosti dronů. Současný systém řízení letového provozu je omezený a s rostoucím počtem dronů by se mohl stát přetíženým. Cílem je vytvořit systém, kde se drony budou moci vyhýbat kolizím v reálném čase, podobně jako auta na silnici, aniž by musely předem koordinovat každý pohyb s ostatními.

Klíčem k výzkumu Cornellova týmu je integrace simulovaného světa s tím reálným. Studenti vytvořili virtuální městské prostředí, aby mohli testovat modely hustého provozu a algoritmy pro vyhýbání se kolizím. Namísto létání stovek dronů v reálném světě, což by bylo nepraktické, vložili simulaci přímo do skutečného dronu. Ten pak létal na otevřeném poli, ale „myslel si“, že se pohybuje v hustém městském prostředí plném imaginárních dronů. To jim umožnilo bezpečně testovat, jak drony reagují na potenciálně nebezpečné situace a provádějí korekce letové dráhy.

V uplynulém roce tým posunul výzkum ještě dál, když nechal létat dva skutečné drony, z nichž každý měl na palubě spuštěnou simulaci v reálném čase. Drony se tak mohly koordinovat a „vidět“ jak simulovaný provoz, tak i sebe navzájem. Následně je záměrně navedli na kolizní kurz, aby otestovali, jak dobře dokážou detekovat hrozbu, vyhnout se jí a koordinovat manévry. Úspěch týmu zaujal experty NASA na řízení provozu bezpilotních letounů (UTM). Parimal Koperdekar, úřadující ředitel programu NASA Airspace Operations and Safety, ocenil, že studie zahrnovala přes 10 000 testovacích letů s více než milionem trajektorií a přes 200 000 hodin experimentování.

Výzkum má široký dopad a již oslovil průmysl i Federální leteckou správu (FAA). Tým byl požádán, aby virtuálně zrekonstruoval incident z roku 2025, kdy se dvojice dronů srazila se stacionárním jeřábem v Arizoně, a ukázal, jak se nehodě dalo předejít. Dále simulovali nedávné požáry v Kalifornii, aby demonstrovali, jak by drony mohly lépe koordinovat své pohyby pro poskytování situačního povědomí záchranářům a zároveň se vyhýbat hasicím letounům. FAA má zájem aplikovat tuto kombinaci virtuálního a reálného testování k hodnocení provozu dronů v rostoucí složitosti. Cílem je vybudovat základní systémy, které umožní bezpečnou a rozsáhlou autonomii na obloze.