Кожны год ратавальнікі шукаюць дзясяткі тысяч людзей, якія прапалі ў дзікіх умовах. З гарадоў наша тэхналагічная моц здаецца настолькі вялізнай, што ёй па плячы любая задача. Накшталт, вазьмі дзясятак Дронов, павесь на кожны па камеры і цеплавізара, прыкруці нейрасетку і ўсё - знойдзе каго заўгодна за 15 хвілін. Але гэта зусім ня так.
Да гэтага часу тэхналогіі ўпіраюцца ў масу абмежаванняў, а выратавальныя атрады прачэсваюць вялізныя плошчы сотнямі валанцёраў.
У мінулым годзе дабрачынны фонд "Сістэма" запусціў праект "Адысея" каб знайсці новыя тэхналогіі пошуку людзей. У ім прынялі ўдзел сотні інжынераў і канструктараў. Але нават падкаваныя тэхнічна і дасведчаныя людзі часам не падазравалі, наколькі лес непрабіўны для тэхналогій.
У 2013 годзе ў сяле Сінск у Якуціі зніклі дзве маленькія дзяўчынкі - Аліна Іванова і Аяна Вінакурава. На іх пошукі кінулі каласальныя сілы: падрыхтавалі сотню валанцёраў, брыгады ратавальнікаў, вадалазаў, беспілотнікі з цеплавізарамі. Здымкі з верталёта выкладалі ў агульны доступ, каб запісы маглі праглядаць усё ў інтэрнэце. Але сіл не хапіла. Што здарылася з дзяўчынкамі невядома да гэтага часу.
Якуція вялізная. Калі б яна была дзяржавай, то ўвайшла б у дзясятку найбуйнейшых па плошчы. Але на гіганцкай тэрыторыі жыве менш за мільён чалавек. У такой бязмежнай бязлюднай тайзе Мікалай Находкін 12 гадоў працаваў у Службе выратавання Якуціі, 9 з якіх - кіраўніком. Калі ўмовы цяжэй няма куды, а рэсурсаў мала, даводзіцца выдумляць новыя спосабы пошуку людзей. І як гаворыць Мікалай, ідэі з'яўляюцца не ад добрага жыцця.
Мікалай Находкін
З 2010 года Служба выратавання Якуціі карыстаецца беспілотнікамі. Гэта асобная ад МНС РФ арганізацыя, якая фінансуецца самой рэспублікай. Там няма такіх жорсткіх рэгламентаў да рыштунку, таму ў МНС беспілотнікі сталі прымяняць значна пазней. Таксама пры службе існуе навуковая група, дзе інжынеры-энтузіясты займаюцца распрацоўкай прыкладных тэхналогій для ратавальнікаў.
«Існыя спосабы пошуку, якія ёсць у МНС, у службаў выратавання, ва ўсякіх сілавых структурах - не мяняюцца з 30-х гадоў. Следапыт ідзе па следзе, сабака дапамагае не збівацца», распавядае Аляксандр Аітаў, які быў кіраўніком навуковай групы. «Калі чалавека не знаходзяць, у Якуціі паднімаецца цэлая вёска, дзве, тры. Усе аб'ядноўваюцца і прачэсваюць лясы. Для пошуку жывога чалавека кожную гадзіну важны, а час сыходзіць хутка-хутка. Яго заўсёды мала. Калі здарылася трагедыя ў Сінску, было задзейнічана вельмі шмат людзей і тэхнікі, але без выніку. Падобныя сітуацыі бываюць у пошуках у бязлюднай тайзе. Каб неяк гэта выправіць, прыйшла ідэя не ўспрымаць зніклага як пасіўнае звяно, а выкарыстоўваць яго ўласную цягу выратавацца і актыўную смагу жыцця».
Ратавальнікі-інжынеры вырашылі сабраць выратавальныя святло-гукавыя маякі - даволі буйныя, але лёгкія прылады, якія выдаюць гучны гук і свецяцца доўгі час, прыцягваючы да сябе ўвагу днём і ноччу. Чалавек, які прыйшоў на іх, знойдзе ваду, галеты і запалкі — а заадно і інструкцыю сядзець на месцы і чакаць ратавальнікаў.
Такія маякі стаяць на адлегласці трох кіламетраў адзін ад аднаго і апаясваюць прыкладную зону пошуку зніклага. Гук яны выдаюць нізкі, як быццам грукатае машына - таму што высокія частоты значна горш распаўсюджваюцца ў лесе. Часта выратаваныя думалі, што ідуць на гук дарогі ці збіраецца з'яжджаць кампаніі турыстаў.
Маякі былі неверагодна простымі. Навуковая група ўжо не ўпершыню ўкараняла элементарныя, але геніяльныя рашэнні.
«Там напрыклад распрацавалі плаваючы касцюм для ратавальнікаў. Штаны і куртка выглядаюць як звычайнае спецвопратка, але ў вадзе яны падтрымліваюць чалавека на плаву. Калі казаць зусім утылітарна, гарнітур двухслаёвы. Унутры ўшыты гранулы пенапаліурэтана. Ёсць распрацоўка для апускання вадалаза пры нізкай тэмпературы. Пры пашырэнні сціснутага паветра на марозе клапана пакрываюцца інеем, і чалавек задыхаецца. Некалькі інстытутаў не маглі прыдумаць, што з гэтым рабіць - распрацоўвалі спецыяльныя матэрыялы, рабілі электраабаграванне, укаранялі ўсякія сучасныя падыходы.
Нашы хлопцы вырашылі праблему за 500 рублёў. Халоднае паветра, якое ідзе з балона (а пад ваду ходзяць і ў -57) яны прапускалі праз змеявік, прапушчаны праз кітайскі тэрмас. Паветра награваецца, людзі ідуць пад ваду і могуць там працаваць».
Але маякі занадта простыя, шматлікіх карысных функцый ім бракавала. Падчас пошукавых аперацый ратавальніку рэгулярна даводзілася прабягаць вялізныя адлегласці, каб праверыць кожны маяк. Калі маякоў дзесяць - значыць выратавальнік павінен праходзіць 30 км па тайзе кожныя 3-4 гадзіны.
У 2018 годзе дабрачынны фонд "Сістэма" запусціў праект "Адысея" - конкурс для каманд, якія з дапамогай новых тэхналогій паспрабуюць знайсці найноўшыя спосабы для выратавання зніклых людзей у дзікай прыродзе. Мікалай Находкін і Аляксандр Аітаў з сябрамі вырашылі прыняць удзел — назвалі каманду «Знаходка» і павезлі сваю найпростую прыладу, каб удасканальваць яе ў спаборніцтве з іншымі.
Па дадзеных МУС у 2017 годзе ў Расіі знікла амаль 84 тысячы чалавек, і палову з іх не знайшлі. Кожнага зніклага ў сярэднім шукалі сто чалавек. Таму місіяй конкурсу «Адысея» стала «стварыць тэхналогіі, якія дапамогуць знаходзіць зніклых людзей у лесе без крыніцы сувязі. Гэта могуць быць прыборы, датчыкі, беспілотнікі, новыя сродкі сувязі і ўсё, на што толькі здольна ваша ўяўленне».
«З невідавочных рашэнняў - ці фантазійных - можна назваць дырыжабль, абсталяваны сістэмай біярадыёлакацыі. Але ў каманды не было прататыпа, і яны абмежаваліся толькі прэзентацыяй сваёй ідэі», - распавядае эксперт конкурсу Максім Чыжоў.
Іншая каманда вырашыла выкарыстоўваць сейсмадатчык - прыбор, які сярод вібрацый на зямлі можа распазнаць чалавечыя крокі і паказаць кірунак, адкуль яны даносяцца. З дапамогай прататыпа нават удалося знайсці статыста, які адлюстроўваў "стратушку" (як ласкава іх назвалі ўдзельнікі), але далёка ў конкурсе каманда не прайшла.
Да чэрвеня 2019 года пасля некалькіх трэніровачных выпрабаванняў у лясах Ленінградскай, Маскоўскай і Калужскай абласцей 19 найлепшых каманд выйшлі ў паўфінал. Перад імі была пастаўлена задача - менш чым за 2 гадзіны на ўчастку 4 квадратныя кіламетры знайсці двух статыстаў. Адзін перасоўваўся па лесе, іншы ляжаў на адным месцы. У кожнай каманды было дзве спробы на пошук чалавека.
«Сярод паўфіналістаў адна каманда хацела стварыць рой Дронов, які павінен быў лятаць пад кронамі дрэў, кіраваны штучным інтэлектам, вызначаючы кірунак руху, аблятаючы ствалы, ухіляючыся ад галін і сукоў. Выкарыстоўваючы ІІ, ён бы аналізаваў навакольнае становішча і выяўляў чалавека.
Але гэтае рашэнне яшчэ дастаткова далёкае ад рэалізацыі ў функцыянуючым выглядзе. Я думаю, спатрэбіцца каля года, каб яно запрацавала хаця б у тэставых умовах», распавядае Максім Чыжоў.
Блізкая да поспеху была каманда "ALB-пошук". У іх на борце быў гучнагаварыцель, які падключаўся да рацыі, мікрафон, які мог слухаць навакольную прастору, камера і вылічальнік з ІІ і навучанай нейрасецю, якая апрацоўвала здымкі з камеры ў рэжыме рэальнага часу, дзе мог засвяціцца чалавек.
«Аператар мог бы аналізаваць не тысячы здымкаў, што фізічна немагчыма, а дзясяткі ці нават адзінкі, і затым прымаць рашэнне: ці змяніць маршрут робата са сваёй нагі, ці патрэбен дадатковы робат для выведкі або адразу адправіць пошукавую групу».
Але большасць каманд сутыкнуліся з падобнымі праблемамі - тэхналогіі аказаліся не прыстасаваныя да ўмоў рэальнага лесу.
Кампутарны зрок, на які належылі шматлікія, працавала пры выпрабаваннях у парках і рэдкалессе - але апынулася бескарысным у густым лесе.
Цеплавізары, на якія спадзявалася каля трэці каманд, таксама аказаліся неэфектыўныя. Улетку - а тым часам знікае больш за ўсё людзей - лістота награваецца так, што ператвараецца ў суцэльную гарачую пляму. Лягчэй весці пошукі ў невялікі прамежак уначы, але цеплавых плям усё роўна шмат - нагрэтыя пні, жывёлы і шматлікае іншае. Для верыфікацыі падазроных месцаў магла б дапамагчы камера, але ўначы ад яе мала карысці.
Да ўсяго іншага цеплавізары аказалася складана дастаць. "На жаль з-за абмежаванняў, накладзеных на нас ЕС і іншымі краінамі, добрыя цеплавізары ў Расіі недаступныя", распавёў Аляксей Грышаеў з каманды "Вяршыня", якая як раз належыла на гэтую тэхналогію.
«Даступныя на рынку цеплавізар маюць лічбавы выхад з частатой 5-6 кадраў у секунду і дадатковы аналагавы відэавыхад з высокай частатой кадраў, але нізкай якасцю малюнка. У выніку мы знайшлі вельмі добры кітайскі цеплавізар. Можна сказаць, нам пашанцавала – у Маскве такі быў усяго адзін. Але ён выдаваў карцінку на маленькі маніторчык, дзе нічога не было відаць.
Большасць каманд выкарыстоўвалі менавіта відэавыхад. Наша каманда змагла дапрацаваць мадэль і атрымаць з яго якасны лічбавы малюнак з частатой 30 кадраў у секунду. Атрымаўся цеплавізар вельмі сур'ёзнага ўзроўню. Лепш, мусіць, толькі вайсковыя мадэлі».
Але нават гэтыя праблемы - толькі пачатак. За той кароткі час, што БПЛА лётаў над зонай пошуку, камеры і цеплавізары набіралі дзясяткі тысяч здымкаў. Перадаваць іх на кропку на ляту было немагчыма - ні інтэрнэту, ні сотавай сувязі над лесам не было. Таму беспілотнік вяртаўся на кропку, з яго носьбітаў згружалі запісы, марнуючы на гэта не менш за паўгадзіны, а ў выніку атрымлівалі такую колькасць матэрыялу, што фізічна не адгледзець і за гадзіны. У гэтай сітуацыі каманда «Вяршыня» выкарыстоўвала спецыяльны алгарытм, які вылучаў здымкі, дзе былі выяўлены цеплавыя анамаліі. Гэта скарачала час апрацоўкі дадзеных.
“Мы ўбачылі, што не ўсе каманды, якія прыйшлі на кваліфікацыйныя выпрабаванні, разумелі, што такое лес. Што ў лесе па-іншаму распаўсюджваецца радыёсігнал і губляецца дастаткова хутка», аб'яўляў на прэс-канферэнцыі Максім Чыжоў. «Бачылі і здзіўленне каманд, калі сувязь знікала ўжо на адлегласці ў паўтара кіламетра ад кропкі старту. Для некаторых была нечаканасцю адсутнасць інтэрнета над лесам. Але гэта рэальнасць. Гэта той лес, дзе губляюцца людзі».
Добра сябе паказала тэхналогія на базе светлагукавых маякоў. У фінал выйшлі чатыры каманды, тры з якіх абапіраліся менавіта на гэтае рашэнне. Сярод іх – і “Знаходка” з Якуціі.
«Калі мы ўбачылі гэтыя падмаскоўныя джунглі, адразу зразумелі - з беспілотнікамі там рабіць няма чаго. Кожная прылада патрэбен для сваёй задачы, а яны добрыя для агляду вялікіх адчыненых прастор», - кажа Аляксандр Аітаў.
Да паўфіналу ў камандзе былі ўсяго тры чалавекі, якія пайшлі па лесе пешшу і расставілі маякі ў зоне пошуку. І пакуль многія вырашалі інжынерныя задачы, Знаходка працавала, як ратавальнікі. «Трэба прымяняць не аграрную псіхалогію, калі проста крыеш плошчу. Трэба паводзіць сябе як выратавальнік, ставіць сябе на месца зніклага, глядзець прыкладны кірунак, куды ён можа ісці, якімі сцежкамі».
Але і маякі "Знаходкі" да гэтага моманту ўжо не былі такімі простымі, як некалькі гадоў таму ў Якуціі. З дапамогай грантаў "Сістэмы" інжынеры каманды распрацавалі тэхналогію радыёсувязі. Цяпер, знаходзячы маяк, чалавек націскае кнопку, ратавальнікі адразу атрымліваюць сігнал і дакладна ведаюць, у якога маяка які страціўся будзе іх чакаць. БПЛА патрэбен не для пошуку, а для таго, каб падняць у паветра рэтранслятар радыёсігналу і павялічыць радыус перадачы сігналу актывацыі ад маякоў.
Яшчэ дзве каманды распрацавалі на аснове гукавых маякоў цэлыя пошукавыя комплексы. Напрыклад, каманда ММS Rescue стварыла сетку партатыўных маякоў, дзе кожны маяк з'яўляецца рэтранслятарам, што дазваляе перадаваць сігнал аб яго актывацыі нават у выпадку адсутнасці прамой радыёсувязі са штабам пошуку.
"У нас група энтузіястаў, якія ўзяліся за такую задачу ўпершыню", гавораць яны. «Мы займаліся іншымі галінамі - тэхнікай, ІТ, у нас ёсць спецыялісты з касмічнай вобласці. Мы сабраліся, паштурмілі і вырашылі рабіць такое рашэньне. Асноўнымі крытэрыямі былі нізкі сабекошт і прастата выкарыстання. Каб людзі без навучання маглі браць і прымяняць».
Іншая каманда - «Стратанаўты» - з дапамогай падобнага рашэння змагла знайсці статыста хутчэй за ўсіх. Яны распрацавалі спецыяльны дадатак, які адсочваў і становішча робата са сваёй нагі, і месцазнаходжання маякоў, і становішча ўсіх ратавальнікаў. Дрон, які дастаўляў маякі, выступаў таксама і рэтранслятарам для ўсёй сістэмы, каб сігнал ад маякоў не згубіўся ў лесе.
“Гэта было не проста. У адзін з дзён мы добра прамоклі. Два нашы чалавекі пайшлі ў лес скрозь буралом, і яны зразумелі, што гэта далёка не выезд на пікнік. Але стомленыя і задаволеныя вярнуліся — усё ж мы знайшлі чалавека ў абедзвюх спробах усяго за 45 хвілін», распавядае Станіслаў Юрчанка са «Стратанаўтаў».
«Мы вынеслі з дапамогай Дронов маякі ў цэнтр зоны каб забяспечыць найбольшую пакрыццё. За адзін палёт робат можа перанесці адзін маяк. Гэта доўга - але хутчэй, чым чалавек. Мы выкарыстоўвалі маленькія кампактныя дроны DJI Mavick - адзін маяк з яго памерам. Гэта максімум, што ён можа несці, затое атрымліваецца бюджэтна. Вядома, хацелася б знайсці поўнасцю аўтаномнае рашэнне. З ІІ, каб робат сканаваў лес і вызначаў кропкі скіду. У нас зараз ёсць аператар, а праз кіламетр, калі не выкарыстоўваць дадатковых прыстасаванняў – сувязь канчаецца. Таму ў наступным этапе будзем нешта прыдумляць».
Але ні адна каманда не знайшла абезрухомленага чалавека, і самае галоўнае - так і не прыдумала, як гэта зрабіць. Тэарэтычна, шанцы знайсці яго засталіся толькі ў каманды «Вяршыня», якая насуперак усім цяжкасцям змагла знайсці чалавека і прайсці ў фінал пры дапамозе цеплавізара і камеры.
«Спачатку ў нас была ідэя выкарыстоўваць два беспілотнікі самалётнага тыпу», – распавядае Аляксей Грышаеў з «Вяршыні», – «Мы распрацоўвалі іх для вызначэння складу атмасферы, і ў нас да гэтага часу ёсць задача зрабіць любое надвор'е БПЛА. Мы вырашылі паспрабаваць іх і ў гэтым конкурсе. Хуткасць кожнага - ад 90 да 260 км/г. Вялікая хуткасць і ўнікальныя аэрадынамічныя характарыстыкі БПЛА забяспечваюць магчымасць пошуку пры любых умовах надвор'я і дазваляюць досыць хутка прасканаваць зададзены раён».
Перавага такіх апаратаў у тым, што яны не падаюць, калі адключаецца рухавік, а працягваюць планаваць і садзяцца на парашуце. Мінус - яны не такія манеўраныя, як квадракоптары.
На асноўным беспілотніку "Вяршыні" ўсталяваны дапрацаваны камандай цеплавізар і фотакамера высокага дазволу, на другім толькі фотакамера. На борце асноўнага БПЛА знаходзіцца мікракампутар, які з дапамогай распрацаванага камандай праграмнага забеспячэння самастойна выяўляе цеплавыя анамаліі і дасылае іх каардынаты з дэталёвым выявай з абедзвюх камер. "Такім чынам, нам не даводзіцца адглядаць увесь матэрыял у жывую, а гэта, для разумення, каля 12 000 здымкаў за гадзіну палёту."
Але тэхналогію самалёта каманда стварыла нядаўна, і з ім яшчэ было шмат праблем - з сістэмай запуску, з парашутам, з аўтапілотам. «Мы пабаяліся яго браць на выпрабаванні - ён мог проста зваліцца. Жадалася пазбегнуць тэхнічных праблем. Таму ўзялі класічнае рашэнне – DJI Matrice 600 Pro».
Нягледзячы на ўсе цяжкасці, з-за якіх многія адмовіліся ад камер і цеплавізараў, Вяршыня змагла знайсці статыста. Гэта запатрабавала вялікай працы, па-першае з цеплавізарам, па-другое з самімі спосабамі пошукаў.
На працягу трох месяцаў каманда тэсціравала тэхналогію, якая дазволіла цеплавізар праглядаць зямлю паміж крон. «Была доля шанцавання, таму што маршрут статыстаў пралягаў праз такія лясы, што ніводны цеплавізар нічога не ўбачыць. І калі чалавек стаміўся і сеў дзе-небудзь пад ёлкай - знайсці яго будзе нерэальна.
Мы з самага пачатку адмовіліся ад поўнага прачэсвання лесу нашымі БПЛА. Замест гэтага мы вырашылі шукаць чалавека, лётаючы над прасекамі, палянамі і адчыненымі ўчасткамі. Я прыехаў на месца загадзя каб вывучыць мясцовасць, і, выкарыстоўваючы ўсе даступныя анлайн карты, намаляваў маршруты для БПЛА толькі над тымі месцамі, дзе тэарэтычна можа быць бачны чалавек».
Па словах Аляксея, выкарыстоўваць адразу некалькі Дронов у звязку вельмі дорага (адзін носьбіт з тэхнічным рашэннем для пошуку на борце каштуе больш за 2 млн. рублёў), але ў фінале давядзецца. Ён лічыць, што гэта дае шанц выявіць нерухомага статыста. «Мы першапачаткова хацелі шукаць менавіта ляжачага чалавека. Нам здавалася, што рухомага мы і так і так знойдзем. А каманды з маякамі — шукалі толькі таго, хто рухаецца».
Я спытаў Аляксандра Аітава з каманды «Знаходка» - ці не падаецца ім, што ўсё ўжо загадзя пахавалі статычнага чалавека? Бо маячкі для яго бескарысныя.
Ён задумаўся. Мне здалося, што ўсе астатнія каманды размаўлялі з усмешкамі і агеньчыкам у вачах аб рашэнні інжынерных задач. Рабяты з ММS Rescue пажартавалі, што скінуты маяк можа зваліцца прама на ляжалага чалавека. «Стратанаўты» прызналі, што гэта найскладаная звышзадача, для якой пакуль няма ідэй. А ратавальнік з «Знаходкі» загаварыў, як мне падалося, са сумессю смутку і надзеі:
- У нас у тайзе знікла дзяўчынка, у тры з паловай гады. Яна правяла там дванаццаць дзён, і дзесяць дзён вяліся пошукі вялікай колькасцю людзей. Калі яе знайшлі, яна ляжала ў траве, зверху яе практычна не было відаць. Знайшлі толькі прачэсваннем.
Калі б былі расстаўленыя маякі… у тры з паловай гады дзіця ўжо дастаткова свядомы. І магчыма, яна б да яго падышла і націснула б кнопку. Я думаю, частка жыццяў была б выратавана.
- А яе выратавалі?
- Яе так.
Увосень чатыры астатнія каманды паедуць у Валагодскую вобласць, і задача перад імі паўстане ў разы складаней - знайсці чалавека ў зоне радыусам 10 кіламетраў. Гэта значыць, на плошчы звыш чым 300 квадратных кіламетраў. Ва ўмовах, дзе ў робата ёсць паўгадзіны палёту, зрок разбіваецца аб кроны, а сувязь знікае ўжо праз кіламетр. Як гаворыць Максім Чыжоў, пакуль ніводны прататып не гатовы да такіх умоў, хаця верыць, што шанцы ёсць ва ўсіх. Рыгор Сяргееў, старшыня пошукава-выратавальнага атрада «Ліза Алерт» дадае:
«Сёння мы ўжо гатовы выкарыстоўваць пару тэхналогій з тых, што бачылі, і гэта будзе эфектыўна. І я заклікаю ўсіх удзельнікаў і неўдзельнікаў - хлопцы, тэстуйце тэхналогіі! Прыязджайце да нас на пошукі! І тады ні для каго не будзе сакрэтам, што лес непразрысты для радыёсігналу, а цеплавізар не бачыць праз кроны. Мая асноўная мара - меншымі сіламі знаходзіць больш людзей».
Крыніца: habr.com
