Cada año, los rescatistas buscan a decenas de miles de personas desaparecidas en la naturaleza. Desde las ciudades, nuestro poder tecnológico parece tan enorme que puede con cualquier tarea. Parece que se toman una docena de drones, se les conecta una cámara y una cámara termográfica a cada uno, se les conecta una red neuronal y listo: encontrará a cualquiera en 15 minutos. Pero esto no es cierto en absoluto.
Hasta ahora, la tecnología se enfrenta a muchas limitaciones y los equipos de rescate están peinando zonas enormes con cientos de voluntarios.
El año pasado, la fundación benéfica Sistema lanzó el proyecto Odyssey para encontrar nuevas tecnologías para buscar personas. En él participaron cientos de ingenieros y diseñadores. Pero incluso las personas experimentadas y conocedoras de la tecnología a veces no se dan cuenta de lo impenetrable que es el bosque para la tecnología.
En 2013, dos niñas, Alina Ivanova y Ayana Vinokurova, desaparecieron en el pueblo de Sinsk, en Yakutia. Se desplegaron enormes fuerzas para buscarlos: equiparon a cientos de voluntarios, equipos de rescate, buzos y drones con cámaras termográficas. Las imágenes del helicóptero se hicieron públicas para que todos pudieran ver las grabaciones en Internet. Pero no hubo suficiente fuerza. Aún se desconoce qué pasó con las niñas.
Yakutia es enorme. Si fuera un estado, estaría entre los diez más grandes por superficie. Pero en este gigantesco territorio viven menos de un millón de personas. En una taiga tan interminable y desierta, Nikolai Nakhodkin trabajó durante 12 años en el Servicio de Salvamento de Yakutia, 9 de los cuales como líder. Cuando las condiciones son peores que nunca y los recursos escasos, tenemos que idear nuevas formas de encontrar personas. Y como dice Nikolai, las ideas no surgen de una buena vida.
Nikolai Najodkin
Desde 2010, el Servicio de Rescate de Yakutia utiliza drones. Se trata de una organización independiente del Ministerio de Situaciones de Emergencia de la Federación de Rusia, financiada por la propia república. No existen regulaciones tan estrictas para el equipo, por lo que el Ministerio de Situaciones de Emergencia comenzó a utilizar drones mucho más tarde. Dentro del servicio también hay un grupo científico, donde ingenieros entusiastas desarrollan tecnologías aplicadas para los rescatistas.
“Los métodos de búsqueda existentes que utilizan el Ministerio de Situaciones de Emergencia, los servicios de rescate y todo tipo de organismos encargados de hacer cumplir la ley no han cambiado desde los años 30. El rastreador sigue el rastro, el perro ayuda a no perderse”, dice Alexander Aitov, quien era el líder del grupo científico. “Si no se encuentra a una persona, se levanta un pueblo entero, dos, tres, en Yakutia. Todos se unen y peinan los bosques. Para buscar una persona viva, cada hora es importante y el tiempo se acaba rápidamente. Nunca hay suficiente. Cuando ocurrió la tragedia en Sinsk, muchas personas y equipos estuvieron involucrados, pero sin resultados. Situaciones similares ocurren cuando se busca en la taiga desierta. Para corregir esto de alguna manera, surgió la idea de no percibir a la persona desaparecida como un vínculo pasivo, sino de utilizar su propio deseo de salvarse a sí mismo y su sed activa de vida”.
Los ingenieros de rescate decidieron montar balizas luminosas y sonoras de rescate, dispositivos bastante grandes pero livianos que emiten un sonido fuerte y brillan durante mucho tiempo, atrayendo la atención día y noche. Una persona perdida, al acercarse a ellos, encontrará agua, galletas y cerillas, y al mismo tiempo instrucciones para quedarse quieto y esperar a los rescatistas.
Estas balizas están situadas a una distancia de tres kilómetros entre sí y rodean la zona aproximada de búsqueda de la persona desaparecida. Emiten un sonido grave, como si retumbara un coche, porque las altas frecuencias se propagan mucho peor en el bosque. A menudo los rescatados pensaban que seguían el sonido de la carretera o de un grupo de turistas a punto de partir.
Los faros eran increíblemente simples. No era la primera vez que el grupo científico aplicaba soluciones elementales pero ingeniosas.
“Por ejemplo, desarrollaron un traje flotante para rescatistas. Los pantalones y la chaqueta parecen un mono normal, pero en el agua mantienen a la persona a flote. Para ser completamente utilitario, el traje es de dos capas. En el interior están cosidos unos gránulos de espuma de poliuretano. Existe un desarrollo para el buceo a bajas temperaturas. Cuando el aire comprimido se expande en climas fríos, las válvulas se cubren de escarcha y la persona se asfixia. Varios institutos no supieron qué hacer con esto: desarrollaron materiales especiales, fabricaron calefacción eléctrica e introdujeron todo tipo de enfoques modernos.
Nuestros muchachos resolvieron el problema por 500 rublos. Pasaron el aire frío que sale del cilindro (y se sumergen en el agua incluso a -57) a través de una bobina pasada por un termo chino. El aire se calienta, la gente se sumerge en el agua y puede trabajar allí”.
Pero las balizas son demasiado simples y carecen de muchas funciones útiles. Durante las operaciones de búsqueda, el rescatista tenía que correr largas distancias periódicamente para comprobar cada baliza. Si hay diez balizas, el rescatista debe caminar 30 km a través de la taiga cada 3-4 horas.
En 2018, la fundación benéfica Sistema lanzó el proyecto Odyssey, una competición para equipos que, utilizando nuevas tecnologías, intentarán encontrar las últimas formas de rescatar a personas desaparecidas en la naturaleza. Nikolai Nakhodkin y Alexander Aitov y sus amigos decidieron participar: llamaron al equipo "Nakhodka" y trajeron su dispositivo más simple para mejorarlo en competencia con otros.
Según el Ministerio del Interior, en 2017 desaparecieron en Rusia casi 84 personas y la mitad de ellas no fueron encontradas. En promedio, cien personas buscaron a cada persona desaparecida. Por lo tanto, la misión del concurso Odyssey era “crear tecnologías que ayuden a encontrar personas desaparecidas en el bosque sin una fuente de comunicación. Podrían ser dispositivos, sensores, drones, nuevos medios de comunicación y cualquier cosa que tu imaginación sea capaz de hacer”.
“Una de las soluciones no obvias –o de fantasía– es un dirigible equipado con un sistema de bioradar. Pero el equipo no tenía un prototipo y se limitaron a presentar su idea”, dice el experto en competición Maxim Chizhov.
Otro equipo decidió utilizar un sensor sísmico, un dispositivo que, entre las vibraciones del suelo, puede reconocer los pasos humanos y mostrar la dirección de donde vienen. Con la ayuda del prototipo incluso lograron encontrar un extra que representara al “perdido” (como los llamaban cariñosamente los participantes), pero el equipo no llegó muy lejos en la competencia.
En junio de 2019, tras varias pruebas de entrenamiento en los bosques de las regiones de Leningrado, Moscú y Kaluga, los 19 mejores equipos llegaron a las semifinales. Se les dio la tarea de encontrar dos extras en menos de 2 horas en un área de 4 kilómetros cuadrados. Uno se movía por el bosque, el otro yacía en un lugar. Cada equipo tuvo dos intentos para encontrar a la persona.
“Entre los semifinalistas, un equipo quería crear un enjambre de drones que debían volar bajo las copas de los árboles, controlados por inteligencia artificial, determinando la dirección del movimiento, volando alrededor de troncos, esquivando ramas y ramitas. Utilizando IA, analizaría el entorno e identificaría a la persona.
Pero esta solución aún está lejos de implementarse de forma funcional. Creo que tardará alrededor de un año en funcionar, al menos en condiciones de prueba”, afirma Maxim Chizhov.
El equipo de búsqueda del ALB estuvo cerca del éxito. Llevaban a bordo un altavoz conectado a un walkie-talkie, un micrófono que podía escuchar el espacio circundante, una cámara y una computadora con IA y una red neuronal entrenada que procesaba imágenes de la cámara en tiempo real, donde una persona podía ser visto.
“El operador podría analizar no miles de imágenes, lo cual es físicamente imposible, sino docenas o incluso unidades, y luego tomar una decisión: si cambiar la ruta del dron, si se necesita un dron adicional para el reconocimiento o enviar inmediatamente un equipo de búsqueda. "
Pero la mayoría de los equipos se enfrentaron a problemas similares: las tecnologías no estaban adaptadas a las condiciones de un bosque real.
La visión por computadora, en la que muchos confiaban, funcionó en pruebas en parques y bosques, pero resultó inútil en bosques densos.
Las cámaras termográficas, que aproximadamente un tercio de los equipos esperaban, también resultaron ineficaces. En verano, cuando la mayoría de la gente desaparece, el follaje se calienta tanto que se convierte en un punto caliente continuo. Es más fácil buscar en un corto período de tiempo por la noche, pero todavía hay muchos puntos calientes: tocones calientes, animales y mucho más. Una cámara podría ayudar a verificar lugares sospechosos, pero de noche sirve de poco.
Además, resultó difícil conseguir cámaras termográficas. "Desafortunadamente, debido a las restricciones que nos imponen la UE y otros países, en Rusia no hay buenas cámaras termográficas", dijo Alexey Grishaev, del equipo de Vershina, que confió en esta tecnología.
“Las cámaras termográficas disponibles en el mercado tienen una salida digital con una frecuencia de 5 a 6 fotogramas por segundo y una salida de vídeo analógica adicional con una alta velocidad de fotogramas pero una baja calidad de imagen. Al final encontramos una cámara termográfica china muy buena. Se podría decir que tuvimos suerte: sólo había uno como éste en Moscú. Pero mostró una imagen en un monitor pequeño donde no se veía nada.
La mayoría de los equipos utilizaron la salida de vídeo. Nuestro equipo pudo perfeccionar el modelo y obtener una imagen digital de alta calidad a una frecuencia de 30 fotogramas por segundo. El resultado es una cámara termográfica muy seria. Probablemente sólo los modelos militares sean mejores”.
Pero incluso estos problemas son sólo el comienzo. Durante el breve tiempo que el UAV sobrevoló la zona de búsqueda, las cámaras y cámaras termográficas recogieron decenas de miles de imágenes. Era imposible transmitirlos al punto sobre la marcha: no había Internet ni comunicación celular sobre el bosque. Por tanto, el dron volvió al grano, se descargaron las grabaciones de su soporte, dedicando al menos media hora a ello, y al final recibieron tal cantidad de material que físicamente no sería posible visualizarlo en horas. En esta situación, el equipo de Vershina utilizó un algoritmo especial que resaltaba imágenes donde se detectaban anomalías térmicas. Esto redujo el tiempo de procesamiento de datos.
“Vimos que no todos los equipos que vinieron a las pruebas de clasificación entendían qué es un bosque. Que en el bosque la señal de radio se propaga de forma diferente y se pierde con bastante rapidez”, anunció Maxim Chizhov en una conferencia de prensa. “También vimos la sorpresa de los equipos cuando la conexión se perdió a un kilómetro y medio del punto de partida. Para algunos, la falta de Internet en el bosque fue una sorpresa. Pero esta es la realidad. Este es el bosque donde la gente se pierde”.
La tecnología basada en balizas luminosas y sonoras ha demostrado su eficacia. Cuatro equipos llegaron a la final, tres de los cuales confiaron en esta decisión. Entre ellos se encuentra “Nakhodka” de Yakutia.
“Cuando vimos esta jungla cerca de Moscú, inmediatamente nos dimos cuenta de que allí no había nada que ver con drones. Cada herramienta es necesaria para una tarea específica y son buenas para inspeccionar grandes espacios abiertos”, afirma Alexander Aitov.
En las semifinales, el equipo tenía solo tres personas que caminaron por el bosque y colocaron balizas en el área de búsqueda. Y mientras muchos resolvían problemas de ingeniería, Nakhodka trabajaba como rescatistas. “Hay que utilizar una psicología no agraria cuando sólo se cubre el área. Hay que comportarse como un salvador, ponerse en el lugar de la persona desaparecida, mirar en qué dirección aproximada puede ir, qué caminos”.
Pero en aquella época los faros de Najodka ya no eran tan sencillos como lo eran en Yakutia hace varios años. Con la ayuda de las subvenciones del Sistema, los ingenieros del equipo desarrollaron tecnología de comunicación por radio. Ahora, cuando una persona encuentra un faro, presiona un botón, los rescatistas reciben inmediatamente una señal y saben exactamente en qué faro los estará esperando la persona perdida. El UAV no es necesario para la búsqueda, sino para levantar en el aire un repetidor de señal de radio y aumentar el radio de transmisión de la señal de activación de las balizas.
Otros dos equipos han desarrollado sistemas completos de búsqueda basados en balizas sonoras. Por ejemplo, el equipo de rescate de MMS ha creado una red de balizas portátiles, donde cada baliza es un repetidor, lo que permite transmitir una señal sobre su activación incluso en ausencia de comunicación por radio directa con el centro de búsqueda.
“Tenemos un grupo de entusiastas que por primera vez asumieron esta tarea”, afirman. “Estábamos involucrados en otras industrias: tecnología, TI, tenemos especialistas del campo espacial. Nos reunimos, irrumpimos y decidimos tomar esta decisión. Los criterios principales fueron el bajo costo y la facilidad de uso. Para que la gente sin formación pueda tomarlo y aplicarlo”.
Otro equipo, los Stratonauts, pudo encontrar un extra más rápido utilizando una solución similar. Desarrollaron una aplicación especial que rastreaba la posición del dron, la ubicación de las balizas y la posición de todos los rescatistas. El dron que entregó las balizas también actuó como repetidor de todo el sistema, para que la señal de las balizas no se perdiera en el bosque.
“No fue fácil. Un día nos mojamos mucho. Dos de los nuestros se adentraron en el bosque gracias a una ganancia inesperada y se dieron cuenta de que esto estaba lejos de ir de picnic. Pero volvimos cansados y contentos; después de todo, en ambos intentos encontramos a la persona en sólo 45 minutos”, dice Stanislav Yurchenko de Stratonauts.
“Usamos drones para mover balizas al centro de la zona para garantizar la máxima cobertura. El dron puede transportar una baliza en un solo vuelo. Es largo, pero más rápido que una persona. Usamos pequeños drones compactos DJI Mavick: una baliza es del tamaño de ella. Este es el máximo que puede transportar, pero tiene un presupuesto limitado. Por supuesto, me gustaría encontrar una solución completamente autónoma. Con IA, para que el dron escanee el bosque y determine los puntos de liberación. Ahora tenemos operador, pero al cabo de un kilómetro, si no utilizamos dispositivos adicionales, la conexión se acaba. Por lo tanto, en la siguiente etapa se nos ocurrirá algo”.
Pero ni un solo equipo encontró a una persona inmovilizada y, lo más importante, nunca supieron cómo hacerlo. En teoría, solo el equipo Vershina tuvo posibilidades de encontrarlo, quienes, a pesar de todas las dificultades, lograron encontrarlo y llegar a la final con una cámara termográfica y una cámara.
“Al principio tuvimos la idea de utilizar dos drones tipo avión”, dice Alexey Grishaev de Vershina. “Los desarrollamos para determinar la composición de la atmósfera y todavía nos queda la tarea de fabricar un UAV para todo clima. Decidimos probarlos en esta competencia. La velocidad de cada uno es de 90 a 260 km/h. La alta velocidad y las características aerodinámicas únicas del UAV brindan la capacidad de realizar búsquedas en cualquier condición climática y permiten escanear rápidamente un área determinada”.
La ventaja de estos dispositivos es que no caen cuando se apaga el motor, sino que continúan deslizándose y aterrizando en paracaídas. La desventaja es que no son tan maniobrables como los cuadricópteros.
El dron principal Vershina está equipado con una cámara termográfica y una cámara de alta resolución modificada por el equipo, mientras que el segundo dron solo tiene una cámara fotográfica. A bordo del UAV principal hay una microcomputadora que, utilizando el software desarrollado por el equipo, detecta de forma independiente anomalías térmicas y envía sus coordenadas con una imagen detallada de ambas cámaras. “De esta manera no tenemos que mirar todo el material en vivo, que, para que te hagas una idea, son unas 12 imágenes por hora de vuelo”.
Pero el equipo acababa de crear la tecnología aeronáutica y todavía tenía muchos problemas: con el sistema de lanzamiento, con el paracaídas y con el piloto automático. “Teníamos miedo de llevarlo a hacerle pruebas, porque podría caerse. Quería evitar problemas técnicos. Por eso, elegimos una solución clásica: DJI Matrice 600 Pro”.
A pesar de todas las dificultades que provocaron que muchas cámaras y cámaras termográficas abandonaran, Vershina pudo encontrar un extra. Esto requirió mucho trabajo, en primer lugar con la cámara termográfica y, en segundo lugar, con los propios métodos de búsqueda.
Durante tres meses, el equipo probó una tecnología que permitía a una cámara termográfica ver el suelo entre las marquesinas. “Tuvimos suerte, porque el camino de los extras atravesaba bosques tan profundos que ni una sola cámara termográfica podía ver nada. Y si una persona está cansada y se sienta en algún lugar debajo de un árbol, será imposible encontrarla.
Desde el principio nos negamos a peinar completamente el bosque con nuestros vehículos aéreos no tripulados. En cambio, decidimos buscar a la persona sobrevolando claros, claros y áreas abiertas. Llegué al lugar con anticipación para estudiar el área y, usando todos los mapas disponibles en línea, tracé rutas para el UAV solo en aquellos lugares donde teóricamente una persona podría ser visible”.
Según Alexey, utilizar varios drones juntos a la vez es muy caro (un transportista con una solución técnica de búsqueda a bordo cuesta más de 2 millones de rublos), pero al final será necesario. Él cree que esto ofrece la oportunidad de detectar un extra estacionario. “Al principio queríamos buscar a una persona postrada en cama. Nos pareció que de todos modos encontraríamos algo móvil. Y los equipos con balizas sólo buscaban algo en movimiento”.
Le pregunté a Alexander Aitov del equipo de Nakhodka: ¿no creen que todos ya han enterrado de antemano a una persona estática? Después de todo, las balizas le resultan inútiles.
Lo pensó. Me pareció que todos los demás equipos hablaban de resolver problemas de ingeniería con sonrisas y un brillo en los ojos. Los chicos de MMS Rescue bromearon diciendo que una baliza caída podría caer directamente sobre una persona tumbada. Los “estratonautas” admitieron que se trata de una supertarea muy difícil para la que todavía no hay ideas. Y el salvador de Nakhodka habló, según me pareció, con una mezcla de tristeza y esperanza:
— Una niña de tres años y medio desapareció en nuestra taiga. Pasó allí doce días y durante diez días un gran número de personas realizaron una búsqueda. Cuando la encontraron, estaba tirada en la hierba, casi invisible desde arriba. Se encuentra sólo peinando.
Si se colocaran balizas... a los tres años y medio el niño ya está bastante consciente. Y tal vez ella se habría acercado a él y presionado el botón. Creo que se habrían salvado algunas vidas.
- ¿Fue salvada?
- Ella sí.
En otoño, los cuatro equipos restantes viajarán a la región de Vologda, y la tarea que les espera será mucho más difícil: encontrar a una persona en una zona con un radio de 10 kilómetros. Es decir, en una superficie de más de 300 kilómetros cuadrados. En condiciones en las que el dron tiene un vuelo de media hora, la visión se ve destrozada por las copas de los árboles y la comunicación desaparece después de apenas un kilómetro. Como afirma Maxim Chizhov, ni un solo prototipo está preparado para tales condiciones, aunque cree que todos tienen una oportunidad. Grigory Sergeev, presidente del equipo de búsqueda y rescate de Lisa Alert, añade:
“Hoy estamos listos para utilizar un par de tecnologías que hemos visto y serán efectivas. E insto a todos los participantes y no participantes: ¡muchachos, a probar la tecnología! ¡Ven y busca con nosotros! Y entonces para nadie será un secreto que el bosque es opaco a las señales de radio y que la cámara termográfica no puede ver a través de las copas. Mi principal sueño es encontrar más gente con menos esfuerzo”.
Fuente: habr.com