Cada año, los rescatistas buscan a decenas de miles de personas desaparecidas en condiciones silvestres. Desde las ciudades, nuestra potencia tecnológica parece tan enorme que podría enfrentar cualquier tarea. Se podría pensar que, con unos pocos drones, equipados con cámaras y sensores térmicos, y una red neuronal, se puede encontrar a cualquiera en 15 minutos. Pero no es así.
Aún así, las tecnologías se enfrentan a muchas limitaciones, mientras que los equipos de rescate recorren vastas áreas con cientos de voluntarios.
El año pasado, la fundación benéfica 'Sistema' lanzó el proyecto 'Odisea' para encontrar nuevas tecnologías para la búsqueda de personas. Participaron cientos de ingenieros y diseñadores. Pero incluso las personas técnicamente capacitadas y experimentadas a veces no sospechaban cuán infranqueable es el bosque para las tecnologías.
En 2013, en la aldea de Sinsk, en Yakutia, desaparecieron dos niñas pequeñas: Alina Ivanova y Aayana Vinokurova. Se movilizaron enormes recursos: se reunieron cien voluntarios, brigadas de rescatistas, buzos, drones con sensores térmicos. Las grabaciones desde helicópteros se compartieron públicamente para que todos pudieran verlas en internet. Pero no fue suficiente. Lo que ocurrió con las niñas aún se desconoce.
Yakutia es enorme. Si fuera un país, estaría entre los diez más grandes en área. Pero en este gigantesco territorio vive menos de un millón de personas. En esta vasta y despoblada taiga, Nikolai Nakhodkin trabajó durante 12 años en el Servicio de Rescate de Yakutia, 9 de los cuales fue su director. Cuando las condiciones son extremadamente difíciles y hay pocos recursos, es necesario idear nuevas formas de buscar a las personas. Y como dice Nikolai, las ideas no surgen de una buena vida.
Nikolai Nakhodkin
Desde 2010, el Servicio de Rescate de Yakutia utiliza drones. Es una organización independiente del Ministerio de Situaciones de Emergencia de la Federación Rusa, financiada por la propia república. No hay regulaciones tan estrictas sobre el equipamiento, por lo que el Ministerio de Situaciones de Emergencia comenzó a utilizar drones significativamente más tarde. También existe un grupo de investigación dentro del servicio, donde ingenieros entusiastas desarrollan tecnologías aplicadas para los rescatistas.
«Los métodos existentes de búsqueda, utilizados por el Ministerio de Situaciones de Emergencia, los servicios de rescate y diversas estructuras de poder, no han cambiado desde los años 30. El rastreador sigue las huellas, el perro ayuda a no desviarse», relata Alexander Aitov, quien fue el líder del grupo científico. «Si no encuentran a una persona, en Yakutia se moviliza toda una aldea, dos, tres. Todos se unen y recorren los bosques. Para la búsqueda de una persona viva, cada hora es crucial, y el tiempo se agota rápidamente. Siempre hay poco tiempo. Cuando ocurrió la tragedia en Sinsk, se movilizaron muchas personas y equipos, pero sin resultados. Situaciones similares ocurren en las búsquedas en la taiga despoblada. Para corregir esto, surgió la idea de no considerar al desaparecido como un eslabón pasivo, sino de aprovechar su propio deseo de salvarse y su activa sed de vida.»
Los rescatistas e ingenieros decidieron reunir balizas de rescate sonoras y luminosas: dispositivos bastante grandes pero ligeros, que emiten un sonido fuerte y brillan durante mucho tiempo, atrayendo la atención tanto de día como de noche. Una persona perdida, al encontrar estas balizas, hallará agua, galletas y fósforos —y también encontrará instrucciones para permanecer en el lugar y esperar a los rescatistas.
Estas balizas están ubicadas a una distancia de tres kilómetros entre sí y rodean la zona aproximada de búsqueda del desaparecido. Emiten un sonido grave, como el de un motor en marcha, ya que las frecuencias altas se dispersan mucho peor en el bosque. A menudo, los rescatados pensaban que se dirigían al sonido de una carretera o a un grupo de turistas que se estaban marchando.
Las balizas eran increíblemente simples. El grupo científico ya había implementado en otras ocasiones soluciones elementales pero geniales.
«Por ejemplo, allí se desarrolló un traje flotante para los rescatistas. Los pantalones y la chaqueta parecen ropa de trabajo común, pero en el agua mantienen a la persona a flote. Hablando de manera utilitaria, el traje es de dos capas. Dentro, contiene gránulos de poliuretano expandido. Hay un diseño para la inmersión de buzos en temperaturas bajas. Al expandirse el aire comprimido en el frío, las válvulas se cubren de escarcha y la persona se asfixia. Varios institutos no pudieron encontrar una solución y desarrollaron materiales especiales, implementaron calefacción eléctrica y utilizaron diversos enfoques modernos.
Nuestro equipo resolvió el problema por 500 rublos. El aire frío que sale del cilindro (y que se utiliza para sumergirse incluso a -57) pasaba a través de un serpentín, que pasaba por un termo chino. El aire se calienta, las personas se sumergen y pueden trabajar allí.
Pero las balizas eran demasiado simples, les faltaban muchas funciones útiles. Durante las operaciones de búsqueda, el rescatista tenía que recorrer grandes distancias regularmente para verificar cada baliza. Si había diez balizas, eso significa que el rescatista debía caminar 30 km por la taiga cada 3-4 horas.
En 2018, la fundación benéfica «Sistema» lanzó el proyecto «Odisea» — un concurso para equipos que intentan encontrar nuevas formas de rescatar a las personas desaparecidas en la naturaleza utilizando tecnologías innovadoras. Nikolai Nakhodkin y Alexander Aitov, junto con sus amigos, decidieron participar, llamaron a su equipo «Nakhodka» y llevaron su dispositivo más simple para perfeccionarlo en la competencia con otros.
Según el Ministerio del Interior, en 2017 casi 84,000 personas desaparecieron en Rusia, y la mitad de ellas no fueron encontradas. En promedio, se buscaba a cada desaparecido por cien personas. Por lo tanto, la misión del concurso «Odisea» fue «crear tecnologías que ayuden a encontrar a personas desaparecidas en el bosque sin fuentes de comunicación. Pueden ser dispositivos, sensores, drones, nuevos medios de comunicación y todo lo que su imaginación pueda concebir».
«De soluciones poco evidentes, o fantásticas, se puede mencionar un dirigible equipado con un sistema de biorradiolocalización. Pero el equipo no tenía un prototipo y se limitó solo a presentar su idea», comenta el experto del concurso Maksim Chizhov.
Otro equipo decidió usar un sismómetro — un dispositivo que puede reconocer pasos humanos entre las vibraciones del suelo y mostrar la dirección de donde provienen. Con el prototipo, incluso lograron encontrar a un extra que interpretaba al «perdido» (como cariñosamente los llamaron los participantes), pero el equipo no avanzó mucho en el concurso.
Para junio de 2019, después de varias pruebas de entrenamiento en los bosques de las regiones de Leningrado, Moscú y Kaluga, 19 de los mejores equipos llegaron a las semifinales. Se les planteó la tarea de encontrar a dos figurantes en un área de 4 kilómetros cuadrados en menos de 2 horas. Uno se movía por el bosque, mientras que el otro estaba quieto. Cada equipo tenía dos intentos para localizar a la persona.
«Entre los semifinalistas, un equipo quería crear un enjambre de drones que volara bajo las copas de los árboles, controlado por inteligencia artificial, determinando la dirección de movimiento, esquivando troncos, evitando ramas y brotes. Usando IA, analizaría el entorno y detectaría a la persona.
Pero esta solución aún está bastante lejos de su implementación funcional. Creo que se necesitará alrededor de un año para que funcione, al menos en condiciones de prueba», dice Maxim Chizhov.
Casi tuvo éxito el equipo 'ALB-búsqueda'. Tenían a bordo un altavoz que se conectaba a la radio, un micrófono que podía escuchar el entorno, una cámara y un procesador con IA y una red neuronal entrenada, que procesaba las imágenes de la cámara en tiempo real, donde podría aparecer una persona.
«El operador podría analizar no miles de imágenes, lo cual es físicamente imposible, sino decenas o incluso un par, y luego tomar la decisión: ¿cambiar la ruta del dron, se necesita un dron adicional para reconocimiento o enviar inmediatamente al grupo de búsqueda?”.
Pero la mayoría de los equipos enfrentaron problemas similares: las tecnologías no estaban adaptadas a las condiciones del bosque real.
La visión por computadora, en la cual muchos confiaban, funcionaba bien durante las pruebas en parques y áreas despejadas, pero resultó ser inútil en un bosque denso.
Los termógrafos, en los que confiaba alrededor de un tercio de los equipos, también resultaron ineficaces. En verano, cuando más personas se pierden, el follaje se calienta tanto que se convierte en una mancha caliente continua. Es más fácil llevar a cabo búsquedas en un corto intervalo durante la noche, pero aún hay muchas manchas térmicas: tocones calientes, animales y muchas más cosas. Una cámara podría ayudar a verificar lugares sospechosos, pero de noche es de poco uso.
Además, los termógrafos resultaron difíciles de conseguir. "Lamentablemente, debido a las restricciones impuestas por la UE y otros países, los buenos termógrafos no están disponibles en Rusia", comentó Alexey Grishaev del equipo 'Vershina', que dependía de esta tecnología.
"Los termógrafos disponibles en el mercado tienen salida digital con una frecuencia de 5-6 fotogramas por segundo y una salida de video analógica adicional con alta frecuencia de fotogramas, pero de baja calidad de imagen. Al final, encontramos un excelente termógrafo chino. Se puede decir que tuvimos suerte; en Moscú solo había uno. Pero solo mostraba la imagen en un pequeño monitor, donde no se veía nada.
La mayoría de los equipos utilizaban precisamente la salida de video. Nuestro equipo logró modificar el modelo y obtener una imagen digital de calidad a 30 fotogramas por segundo. Se logró un termógrafo de un nivel muy serio. Solo los modelos militares podrían ser mejores.
Pero incluso estos problemas son solo el comienzo. Durante el breve tiempo en que el dron voló sobre la zona de búsqueda, las cámaras y los termógrafos capturaron decenas de miles de imágenes. Transmitirlas en tiempo real era imposible; no había internet ni señal de telefonía móvil sobre el bosque. Por lo tanto, el dron regresaba al punto, y de sus portadores se descargaban las grabaciones, gastando al menos media hora en esto, solo para recibir tal cantidad de material que físicamente no se podía revisar ni en horas. En esta situación, el equipo 'Vershina' utilizó un algoritmo especial que destacaba las imágenes donde se habían detectado anomalías térmicas. Esto redujo el tiempo de procesamiento de datos.
"Vimos que no todos los equipos que vinieron a las pruebas de calificación entendían lo que es un bosque. Que en el bosque la señal de radio se propaga de manera diferente y se pierde bastante rápido", anunció en la conferencia de prensa Maxim Chijov. "Vimos la sorpresa de los equipos cuando la conexión desaparecía a una distancia de un kilómetro y medio del punto de partida. Para algunos fue una sorpresa la ausencia de internet sobre el bosque. Pero esta es la realidad. Este es el bosque donde se pierden personas."
La tecnología basada en balizas de luz y sonido se mostró bien. Cuatro equipos llegaron a la final, tres de los cuales se basaron precisamente en esta solución. Entre ellos está 'Nakhodka' de Yakutia.
«Cuando vimos estas selvas de la región de Moscú, de inmediato entendimos que no había nada que hacer con los drones. Cada herramienta es necesaria para su tarea específica, y son útiles para inspeccionar grandes espacios abiertos», dice Alexander Aitoy.
En las semifinales, solo había tres personas en el equipo que caminaron por el bosque y colocaron balizas en la zona de búsqueda. Y mientras muchos se ocupaban de problemas ingenieriles, Nahodka trabajaba como rescatistas. «Es necesario aplicar una psicología de rescate, no agrícola, cuando simplemente cubres un área. Hay que comportarse como un rescatista, ponerse en el lugar de la persona desaparecida, observar la dirección aproximada en la que puede ir, por qué senderos».
Pero las balizas de «Nahodka» ya no eran tan simples como hace unos años en Yakutia. Con el apoyo de subvenciones de «Sistema», los ingenieros del equipo desarrollaron una tecnología de comunicación por radio. Ahora, al encontrar la baliza, la persona presiona un botón, los rescatistas reciben de inmediato la señal y saben exactamente en qué baliza estará esperando la persona perdida. El dron no es necesario para la búsqueda, sino para elevar un retransmisor de señal de radio y aumentar el alcance de la transmisión de señal de activación desde las balizas.
Otros dos equipos desarrollaron complejos de búsqueda completos basados en balizas sonoras. Por ejemplo, el equipo de MMS Rescue creó una red de balizas portátiles, donde cada baliza funciona como un retransmisor, lo que permite enviar la señal de su activación incluso en caso de ausencia de comunicación directa con el centro de búsqueda.
«Tenemos un grupo de entusiastas que se han enfrentado a esta tarea por primera vez», dicen. «Hemos trabajado en otras áreas: tecnología, IT, tenemos especialistas del campo espacial. Nos juntamos, hicimos una lluvia de ideas y decidimos crear esta solución. Los criterios principales fueron el bajo costo y la facilidad de uso. Para que las personas pudieran usarlo sin formación».
Otro equipo, los «Stratonautas», con una solución similar, logró encontrar a un extra más rápido que nadie. Desarrollaron una aplicación especial que rastreaba tanto la ubicación del dron como la posición de las balizas y la ubicación de todos los rescatistas. El dron que entregaba las balizas también actuaba como retransmisor para todo el sistema, para que la señal de las balizas no se perdiera en el bosque.
«No fue fácil. Un día nos empapamos bien. Dos de nuestros miembros se adentraron en el bosque a través de la maleza y se dieron cuenta de que no era simplemente una excursión de picnic. Pero, agotados y satisfechos, regresaron; después de todo, encontramos a la persona en ambas intentos en solo 45 minutos», relata Stanislav Yurchenko de 'Stratonauts'.
«Usamos drones para llevar balizas al centro de la zona para asegurar la mayor cobertura. En un solo vuelo, un drone puede transportar una baliza. Es lento, pero más rápido que un humano. Utilizamos pequeños drones compactos DJI Mavick: el tamaño de una baliza es lo máximo que puede cargar, pero es económico. Por supuesto, nos gustaría encontrar una solución completamente autónoma. Con IA, para que el drone escanee el bosque y determine los puntos de entrega. Actualmente tenemos un operador, y a un kilómetro de distancia, si no utilizamos dispositivos adicionales, la comunicación se pierde. Por eso, en la próxima fase, tendremos que idear algo».
Pero ningún equipo encontró a la persona inmovilizada, y lo más importante: no se les ocurrió cómo hacerlo. Teóricamente, las posibilidades de encontrarlo solo quedaron para el equipo 'Vértice', que, a pesar de todas las dificultades, logró encontrar a la persona y llegar a la final con la ayuda de un termovisor y una cámara.
«Inicialmente, teníamos la idea de utilizar dos drones de tipo planeador», cuenta Alexey Grishaev de 'Vértice', «los desarrollamos para determinar la composición de la atmósfera, y aún tenemos la tarea de hacer un UAV para todo clima. Decidimos probarlos también en este concurso. Cada uno tiene una velocidad de 90 a 260 km/h. La alta velocidad y las características aerodinámicas únicas del UAV permiten la búsqueda en cualquier condición climática y permiten escanear rápidamente el área designada».
La ventaja de tales dispositivos es que no caen cuando se apaga el motor, sino que continúan planeando y aterrizan en paracaídas. La desventaja es que no son tan maniobrables como los cuadricópteros.
En el dron principal "Veshiny" se ha instalado un termógrafo mejorado por el equipo y una cámara de alta resolución, en el segundo solo hay una cámara. A bordo del dron principal hay un microordenador, que mediante un software desarrollado por el equipo detecta de forma autónoma anomalías térmicas y envía sus coordenadas junto con imágenes detalladas de ambas cámaras. "Así, no necesitamos revisar todo el material en vivo, lo que, para entender, son alrededor de 12,000 fotos por hora de vuelo."
Pero el equipo creó la tecnología del avión recientemente, y aún había muchos problemas: con el sistema de lanzamiento, con el paracaídas, con el piloto automático. "Temíamos llevarlo a pruebas; podría simplemente caer. Queríamos evitar complicaciones técnicas. Así que optamos por una solución clásica: DJI Matrice 600 Pro."
A pesar de todas las dificultades, por las cuales muchos renunciaron a las cámaras y termógrafos, Veshiny logró encontrar un estadístico. Esto requirió un gran trabajo, primero con el termógrafo y, segundo, con los propios métodos de búsqueda.
Durante tres meses, el equipo probó la tecnología que permitió al termógrafo ver el suelo entre las copas de los árboles. "Hubo algo de suerte, porque la ruta de los estadísticos pasaba por bosques en los que ningún termógrafo vería nada. Y si una persona se cansa y se sienta debajo de un pino, encontrarla sería casi imposible."
Desde el principio, renunciamos a peinar completamente el bosque con nuestros drones. En su lugar, decidimos buscar a la persona volando sobre los claros, praderas y áreas abiertas. Llegué al lugar de antemano para estudiar el terreno, y, utilizando todos los mapas en línea disponibles, dibujé rutas para los drones solo sobre esos lugares donde teóricamente podría verse a una persona.
Según Alexey, usar varios drones en conjunto es muy costoso (un portador con una solución técnica para búsqueda a bordo cuesta más de 2 millones de rublos), pero al final será necesario. Él cree que esto da la oportunidad de encontrar a un estadístico inmóvil. "Desde el principio queríamos buscar específicamente a una persona acostada. Nos parecía que la persona en movimiento la encontraríamos de todos modos. Y los equipos con balizas solo buscaban a alguien en movimiento."
Le pregunté a Alexander Aitov del equipo ‘Naходка’ si no les parecía que ya habían sepultado a una persona estática de antemano. Después de todo, las balizas no le sirven de nada.
Él se quedó pensando. Me pareció que todos los demás equipos hablaban con sonrisas y un brillo en los ojos sobre la solución de problemas de ingeniería. Los chicos de MMS Rescue bromeaban diciendo que una baliza caída podría aterrizar sobre una persona tendida. ‘Stratonautas’ admitieron que es una tarea compleja, para la cual aún no tienen ideas. Y el rescatista de ‘Naходка’ empezó a hablar, como me pareció, con una mezcla de tristeza y esperanza:
— Tenemos a una niña desaparecida en la taiga, de tres años y medio. Pasó allí doce días y se realizaron búsquedas con un gran número de personas durante diez días. Cuando la encontraron, estaba tendida en la hierba, prácticamente no se podía ver. Solo se encontró mediante un barrido.
Si hubieran colocado balizas… a los tres años y medio un niño ya es lo suficientemente consciente. Y probablemente habría ido hacia ella y habría presionado el botón. Creo que se habrían salvado algunas vidas.
— ¿Y la rescataron?
— A ella sí.
En otoño, los cuatro equipos restantes irán a la región de Vologda, y la tarea que se les planteará será mucho más complicada: encontrar a una persona en un radio de 10 kilómetros. Es decir, en un área de más de 300 kilómetros cuadrados. En condiciones donde un dron tiene media hora de vuelo, la visión se ve obstruida por las copas de los árboles y la conexión se pierde a un kilómetro. Como dice Maxim Chizhov, hasta ahora ningún prototipo está listo para tales condiciones, aunque cree que todos tienen posibilidades. Grigory Sergeev, presidente del equipo de búsqueda y rescate ‘Liza Alert’, añade:
«Hoy ya estamos listos para utilizar un par de tecnologías de las que hemos visto, y esto será efectivo. Y les insto a todos, participantes y no participantes: ¡chicos, prueben las tecnologías! ¡Vengan a nuestras búsquedas! Y entonces no será un secreto para nadie que el bosque no es transparente para las señales de radio, y que el termovidor no ve a través de las copas. Mi sueño principal es encontrar a más personas con menos esfuerzo».
Fuente: habr.com
