Yeni navigasyon sistemi SANDO:  Otonom drone'lara matematiksel güvenlik garantisi

Massachusetts TeknolojiEnstitüsü (MIT) araştırmacıları, insansız hava araçlarının (İHA) afet alanları, yıkılmış binalar ve kalabalık şehir içi rotalarda otonom görev yapmasını zorlaştıran dinamik ve bilinmeyen engellere yönelik bir navigasyon algoritması geliştirdi. 

SANDO (Safe Autonomous Trajectory Planning for Dynamic and Unknown Environments) adı verilen sistem, önceden haritası çıkarılmamış alanlarda hareketli nesnelerden kaçınarak verimli uçuş rotaları hesaplıyor. Güvenliği matematiksel olarak garanti eden yaklaşım, öngörülemeyen ortamlarda otonom uçuşun önündeki önemli bir kısıtlamayı aşmayı hedefliyor.

ZAMANA BAĞLI KORİDOR 

Geleneksel otonom navigasyon sistemleri, genellikle sabit engellerin bulunduğu bilinmeyen alanlarda veya önceden haritalandırılmış ortamlarda uçuş planlıyor. Hareketli nesnelerin yer aldığı koşullarda ise çarpışmasız uçuş için biçimsel ve matematiksel bir garanti sunulamıyordu. SANDO, zamana bağlı üç boyutlu güvenlik koridoruyla bu soruna çözüm getiriyor.

İHA’nın kamera ve sensörlerinden gelen verileri anlık işleyen sistem, hareketli nesnelerin gelecekteki konumlarını tek tek tahmin etmek yerine ulaşabilecekleri azami hıza dayalı bir 'hareket küresi' oluşturuyor. Zamanla genişleyen bu küre, olası çarpışma bölgelerini belirleyerek aracın rotasını bu alanların etrafından geçecek biçimde yeniden düzenlemesini sağlıyor.

YERLEŞİK ROTA PLANLAMASI 

SANDO, yoğun nesne kümelerinin bulunduğu yüksek riskli alanları belirlemek için ısı haritası tabanlı bir planlama algoritması da kullanıyor. Araç, yalnızca geometrik açıdan en kısa yola değil, riskin en düşük olduğu güvenli rotaya yönlendiriliyor.

Optimizasyon süreci İHA’nın kendi bilgisayarında çalışabilecek kadar hafif tasarlandı. Böylece sistem, harici bir sunucuya veya önceden hazırlanmış bir haritaya ihtiyaç duymadan milisaniyeler içinde karar verebiliyor.

GERÇEK UÇUŞ TESTLERİ 

SANDO, simülasyonların yanı sıra hareketli engellerin bulunduğu 12 farklı gerçek uçuş deneyinde de başarıyla test edildi. Sistemin orman yangınlarına müdahale, göçük altında arama-kurtarma, yeraltı maden arama ve kalabalık kentlerde paket teslimatı gibi görevlerde kullanılabileceği değerlendiriliyor.

Zhejiang Üniversitesi’nden Doç. Dr. Fei Gao, uzamsal-zamansal planlama, biçimsel güvenlik analizi ve donanım doğrulamasının bir araya gelmesini, karmaşık ve dinamik ortamlardaki otonom uçuşlar için pratik bir yaklaşım olarak nitelendirdi. Araştırma ekibi, sonraki aşamada işlemci yükünü azaltmaya ve sistemi yapay zeka modelleriyle bütünleştirmeye odaklanacak.