Chaque année, les sauveteurs recherchent des dizaines de milliers de personnes disparues dans des conditions sauvages. De nos villes, notre puissance technologique semble si énorme qu’elle peut relever n'importe quel défi. On pourrait, par exemple, prendre une dizaine de drones, équiper chacun d'une caméra et d'un capteur thermique, ajouter un réseau neuronal et voilà — on trouverait n'importe qui en 15 minutes. Mais ce n'est pas du tout le cas.
Les technologies sont encore limitées par de nombreuses contraintes, et les équipes de secours parcourent d'immenses surfaces avec des centaines de bénévoles.
L'année dernière, la fondation caritative « Système » a lancé le projet « Odyssée » pour trouver de nouvelles technologies de recherche de personnes. Des centaines d'ingénieurs et de concepteurs y ont participé. Mais même des personnes techniquement formées et expérimentées ne soupçonnaient parfois pas à quel point la forêt est infranchissable pour les technologies.
En 2013, dans le village de Sinsk en Yakoutie, deux petites filles — Alina Ivanova et Ayana Vinokurova — ont disparu. Des forces colossales ont été mobilisées pour les rechercher : une centaine de bénévoles, des brigades de sauveteurs, des plongeurs, des drones équipés de capteurs thermiques. Les images prises par hélicoptère ont été mises à disposition publique pour que chacun puisse les visionner sur internet. Mais cela n'a pas suffi. Que sont devenues les filles reste encore inconnu.
La Yakoutie est immense. Si elle était un pays, elle ferait partie des dix plus grands par sa superficie. Mais sur ce territoire gigantesque vivent moins d’un million de personnes. Dans cette taïga déserte et infinie, Nikolai Nakhodkin a travaillé pendant 12 ans au Service de sauvetage de Yakoutie, dont 9 à sa tête. Quand les conditions sont plus que difficiles et les ressources rares, il faut trouver de nouveaux moyens de recherche. Et comme le dit Nikolai, les idées ne viennent pas d'une vie facile.
Nikolai Nakhodkin
Depuis 2010, le Service de sauvetage de Yakoutie utilise des drones. C'est une organisation distincte des situations d'urgence en Russie, financée par la république elle-même. Il n’existe pas de règlements aussi stricts concernant l'équipement, c'est pourquoi les drones ont été adoptés par le service des situations d'urgence beaucoup plus tard. De plus, un groupe de recherche existe au sein du service, où des ingénieurs passionnés développent des technologies appliquées pour les sauveteurs.
«Les méthodes de recherche existantes utilisées par le ministère des Situations d'urgence, les services de secours et d'autres structures de force n'ont pas changé depuis les années 30. Un pisteur suit une trace, et un chien aide à ne pas se perdre», explique Alexandre Aitov, qui a dirigé le groupe de recherche. «Si une personne n'est pas retrouvée, tout un village, deux ou trois, se mobilisent en Yakoutie. Tous s'unissent et fouillent les forêts. Pour retrouver une personne vivante, chaque heure est cruciale, et le temps passe très vite. Il y en a toujours peu. Lors de la tragédie à Sinsk, beaucoup de personnes et de matériel ont été mobilisés, mais sans résultat. Des situations similaires se produisent dans les recherches en taïga déserte. Pour corriger cela, l'idée est venue de ne pas considérer la personne disparue comme un maillon passif, mais d'utiliser sa propre volonté de s'en sortir et son désir actif de vivre.
Les secouristes-ingénieurs ont décidé de fabriquer des balises de sauvetage sonores et lumineuses — des dispositifs assez grands mais légers, qui émettent un fort son et brillent longtemps, attirant l'attention de jour comme de nuit. La personne perdue, en les atteignant, trouvera de l'eau, des biscuits et des allumettes — ainsi qu'un mode d'emploi pour rester sur place et attendre les secours.
Ces balises sont placées à trois kilomètres d'intervalle et encerclent la zone de recherche de la personne disparue. Elles émettent un son grave, semblable à celui d'un moteur, car les hautes fréquences se propagent beaucoup moins bien dans les forêts. Souvent, les personnes secourues pensaient qu'elles se dirigeaient vers le son d'une route ou d'un groupe de touristes prêt à partir.
Les balises étaient incroyablement simples. Le groupe de recherche n'a pas mis en œuvre pour la première fois des solutions élémentaires mais géniales.
«Par exemple, ils ont développé une combinaison flottante pour les sauveteurs. Le pantalon et la veste ressemblent à des vêtements de travail ordinaires, mais dans l'eau, ils maintiennent la personne à flot. Pour être tout à fait utilitaire, la combinaison est à double couche. À l'intérieur, des granulés de polyuréthane sont cousus. Il existe un développement pour la plongée d'un plongeur par temps froid. En se dilatant, l'air comprimé gèle dans les vannes en gel, et la personne s'étouffe. Plusieurs instituts n'ont pas pu trouver de solution — ils ont développé des matériaux spéciaux, mis en place un chauffage électrique, et appliqué diverses approches modernes.
Nos gars ont résolu le problème pour 500 roubles. L'air froid qui sort du ballon (et sous l'eau, il y a jusqu'à -57) était passé à travers un serpentin, traversé par une thermos chinoise. L'air se réchauffe, les gens vont sous l'eau et peuvent y travailler.
Mais les balises étaient trop simples, de nombreuses fonctionnalités utiles leur manquaient. Lors des opérations de recherche, le sauveteur devait régulièrement parcourir d'énormes distances pour vérifier chaque balise. S'il y a dix balises, cela signifie que le sauveteur doit parcourir 30 km dans la taïga toutes les 3-4 heures.
En 2018, la fondation caritative « Système » a lancé le projet « Odyssée » - un concours pour des équipes qui, grâce à de nouvelles technologies, tenteront de trouver de nouvelles façons de sauver les personnes disparues dans la nature. Nikolay Nakhodkin et Alexander Aitov avec des amis ont décidé de participer - ils ont nommé leur équipe « Trouvaille » et ont emporté leur appareil le plus simple pour l'améliorer lors de la compétition avec d'autres.
Selon le ministère de l'Intérieur, en 2017, presque 84 000 personnes ont disparu en Russie, dont la moitié n'ont pas été retrouvées. En moyenne, chaque personne disparue était recherchée par cent personnes. Ainsi, la mission du concours « Odyssée » est devenue « créer des technologies qui aideront à retrouver les personnes disparues en forêt sans source de communication. Cela peut être des appareils, des capteurs, des drones, de nouveaux moyens de communication et tout ce que votre imagination peut concevoir ».
« Parmi les solutions non évidentes - ou fantaisistes - on peut citer un dirigeable équipé d'un système de bio-radiolocalisation. Mais l'équipe n'avait pas de prototype, et ils se sont limités à la présentation de leur idée », raconte l'expert du concours Maxim Chijov.
Une autre équipe a décidé d'utiliser un sismomètre - un appareil qui, parmi les vibrations au sol, peut détecter des pas humains et montrer la direction d'où ils proviennent. Grâce au prototype, ils ont même réussi à trouver un figurant qui jouait « la personne perdue » (comme les participants les appelaient affectueusement), mais l'équipe n'est pas allée loin dans la compétition.
En juin 2019, après plusieurs essais d'entraînement dans les forêts des régions de Léningrad, de Moscou et de Kalouga, 19 des meilleures équipes ont atteint les demi-finales. Leur mission était de trouver deux figurants sur une superficie de 4 kilomètres carrés en moins de 2 heures. L'un se déplaçait dans la forêt, l'autre restait immobile. Chaque équipe avait deux tentatives pour retrouver la personne.
« Parmi les demi-finalistes, une équipe voulait créer un essaim de drones, qui devaient voler sous les cimes des arbres, contrôlés par une intelligence artificielle, déterminant la direction de leur mouvement, contournant les troncs, évitant les branches et les brindilles. En utilisant l'IA, il analyserait l'environnement et détecterait la personne. »
Mais cette solution est encore assez loin d'une réalisation opérationnelle. Je pense qu'il faudra environ un an pour qu'elle fonctionne au moins dans des conditions de test », raconte Maxim Tchijov.
L'équipe « ALB-recherche » était proche du succès. Ils avaient à bord un haut-parleur connecté à la radio, un microphone capable d'écouter l'environnement, une caméra et un calculateur avec de l'IA et un réseau de neurones entraîné, qui traitait les images de la caméra en temps réel, où une personne pouvait apparaître.
« L'opérateur pourrait analyser non pas des milliers d'images, ce qui est physiquement impossible, mais des dizaines ou même des unités, puis prendre une décision : changer l'itinéraire du drone, s'il faut envoyer un drone supplémentaire pour la reconnaissance ou envoyer immédiatement un groupe de recherche. »
Mais la plupart des équipes ont rencontré des problèmes similaires — les technologies n'étaient pas adaptées aux conditions réelles de la forêt.
La vision par ordinateur, sur laquelle beaucoup comptaient, fonctionnait lors des tests dans des parcs et des clairières, mais s'est révélée inutile dans une forêt dense.
Les caméras thermiques, sur lesquelles reposait environ un tiers des équipes, se sont également révélées inefficaces. En été — période où le plus grand nombre de personnes disparaît — le feuillage chauffe de telle manière qu'il se transforme en une immense tache chaude. Il est plus facile de mener des recherches tard dans la nuit, mais il y a tout de même beaucoup de taches thermiques — souches chaudes, animaux, et bien d'autres. Une caméra pourrait aider à vérifier des endroits suspects, mais elle est peu utile la nuit.
De plus, il s'est avéré difficile de se procurer des caméras thermiques. « Malheureusement, en raison des restrictions imposées par l'UE et d'autres pays, de bonnes caméras thermiques ne sont pas disponibles en Russie », a déclaré Alexeï Grichaev de l'équipe "Veshrina", qui comptait justement sur cette technologie.
« Les caméras thermiques disponibles sur le marché ont une sortie numérique avec une fréquence de 5 à 6 images par seconde et une sortie vidéo analogique supplémentaire avec une fréquence d'images élevée, mais une qualité d'image faible. Au final, nous avons trouvé une très bonne caméra thermique chinoise. On peut dire que nous avons eu de la chance — il n'y en avait qu'une seule à Moscou. Mais elle affichait l'image sur un petit moniteur, où rien n'était visible. »
La plupart des équipes utilisaient en effet la sortie vidéo. Notre équipe a réussi à améliorer le modèle et à obtenir une image numérique de qualité à une fréquence de 30 images par seconde. Cela a donné une caméra thermique de très haut niveau. Peut-être que seules les modèles militaires sont meilleures. »
Mais même ces problèmes ne sont que le début. Pendant le peu de temps où le drone a volé au-dessus de la zone de recherche, les caméras et les caméras thermiques ont pris des dizaines de milliers de photos. Il était impossible de les transmettre en temps réel — il n'y avait ni internet ni réseau mobile au-dessus de la forêt. Par conséquent, le drone revenait au point de départ, les enregistrements étaient extraits, ce qui prenait pas moins d'une demi-heure, et au final, on obtenait une telle quantité de matériel qu'il était physiquement impossible de tout examiner en quelques heures. Dans cette situation, l'équipe "Veshrina" a utilisé un algorithme spécial qui isolait les prises de vue où des anomalies thermiques avaient été détectées. Cela a réduit le temps de traitement des données.
« Nous avons vu que toutes les équipes présentes aux essais de qualification ne comprenaient pas ce qu'est une forêt. Que dans une forêt, le signal radio se propage différemment et se perd assez vite », a déclaré Maxim Chijov lors d'une conférence de presse. « Nous avons vu l'étonnement des équipes lorsque la connexion disparaissait déjà à un kilomètre et demi du point de départ. Pour certains, l'absence d'internet au-dessus de la forêt était une surprise. Mais c'est la réalité. C'est cette forêt où les gens se perdent. »
La technologie basée sur des balises lumineuses et sonores a bien fonctionné. Quatre équipes ont atteint la finale, dont trois s'appuyaient sur cette solution. Parmi elles se trouve "Nakhodka" de Yakoutie.
«Lorsque nous avons vu cette jungle en périphérie de Moscou, nous avons immédiatement compris qu'il n'y avait rien à faire avec les drones. Chaque outil est nécessaire pour sa propre tâche, et ils sont bons pour explorer de grands espaces ouverts», déclare Alexandre Aïtov.
En demi-finale, l'équipe ne comptait que trois personnes qui ont traversé la forêt à pied et ont placé des balises dans la zone de recherche. Pendant que beaucoup résolvaient des problèmes d'ingénierie, Naïkha travaillait comme des sauveteurs. «Il faut adopter une psychologie non agricole, où l'on se contente de couvrir une zone. Il faut se comporter comme un sauveteur, se mettre à la place de la personne disparue, regarder dans quelle direction elle pourrait aller, par quels chemins.»
Mais les balises de Naïkha n'étaient déjà plus aussi simples qu'il y a quelques années en Yakoutie. Avec l'aide de subventions de
Deux autres équipes ont développé, à partir des balises sonores, de véritables complexes de recherche. Par exemple, l'équipe MMS Rescue a créé un réseau de balises portables, chaque balise servant également de relai, permettant de transmettre le signal de son activation même en l'absence de liaison radio directe avec le centre de recherche.
«Nous avons un groupe d'enthousiastes qui ont pris cette tâche pour la première fois», disent-ils. «Nous étions impliqués dans d'autres domaines - technologie, informatique, nous avons des spécialistes du secteur spatial. Nous nous sommes réunis, avons brainstormé et avons décidé de créer une telle solution. Les principaux critères étaient un faible coût et la simplicité d'utilisation. Pour que les gens puissent l'utiliser sans formation.»
Une autre équipe, les 'Stratonautes', a réussi à trouver un figurant plus rapidement que quiconque grâce à une solution similaire. Ils ont développé une application spéciale qui suivait à la fois la position du drone, celle des balises, et celle de tous les sauveteurs. Le drone, qui livrait les balises, agissait également comme un relai pour tout le système, afin que le signal des balises ne se perde pas dans la forêt.
«Ce n'était pas simple. Un jour, nous avons bien été trempés. Deux de nos personnes sont allées dans la forêt à travers un bois épais, et elles ont compris que ce n'était pas du tout une sortie de pique-nique. Mais elles sont rentrées fatiguées et satisfaites — après tout, nous avons trouvé la personne lors des deux tentatives en seulement 45 minutes», raconte Stanislav Iourtchenko des «Stratonautes».
«Nous avons déployé des balises au centre de la zone à l'aide de drones pour assurer la meilleure couverture. Un drone peut transporter une balise durant un vol. C'est long, mais plus rapide qu'un humain. Nous avons utilisé de petits drones compacts DJI Mavic — une balise de cette taille. C'est le maximum qu'il peut porter, mais c'est économique. Bien sûr, nous aimerions trouver une solution complètement autonome. Avec de l'IA, pour que le drone scanne la forêt et détermine les points de lâcher. Nous avons actuellement un opérateur, et à un kilomètre, sans utiliser d'équipements supplémentaires — la communication se termine. Donc, lors de la prochaine étape, nous allons devoir innover».
Mais aucune équipe n'a trouvé la personne immobilisée, et surtout — personne n'a réussi à imaginer comment le faire. Théoriquement, les chances de le trouver n'étaient laissées qu'à l'équipe «Sommet», qui, malgré toutes les difficultés, a réussi à retrouver la personne et à atteindre la finale avec l'aide d'une caméra thermique et d'une caméra.
«Au départ, nous avions l'idée d'utiliser deux drones de type avion», raconte Alexeï Grichaïev de «Sommet», «Nous les avions développés pour analyser la composition de l'atmosphère, et nous avons toujours comme objectif de créer un drone tout temps. Nous avons décidé de les essayer aussi dans ce concours. La vitesse de chacun varie de 90 à 260 km/h. Leur grande vitesse et leurs caractéristiques aérodynamiques uniques permettent de rechercher par tous les temps et de scanner assez rapidement la zone ciblée».
L'avantage de ces appareils est qu'ils ne tombent pas lorsque le moteur s'éteint, mais continuent à planer et se posent en parachute. Le revers de la médaille — ils ne sont pas aussi maniables que les quadricoptères.
Le drone principal «Vérités» est équipé d'une caméra thermique améliorée par l'équipe et d'une caméra haute résolution, tandis que le second n'a qu'une caméra. À bord du drone principal se trouve un micro-ordinateur qui, grâce à un logiciel développé par l'équipe, détecte de manière autonome les anomalies thermiques et envoie les coordonnées avec une image détaillée des deux caméras. «Ainsi, nous n'avons pas besoin de visionner tout le matériel en temps réel, ce qui représente, pour donner une idée, environ 12 000 images par heure de vol.»
Cependant, l'équipe a développé la technologie de l'avion récemment, et il y avait encore de nombreux problèmes — avec le système de lancement, le parachute, le pilote automatique. «Nous avions peur de l'emmener aux essais — il pouvait simplement s'écraser. Nous voulions éviter les tracas techniques. C'est pourquoi nous avons opté pour une solution classique — le DJI Matrice 600 Pro.»
Malgré toutes les difficultés, qui ont poussé beaucoup à renoncer aux caméras et aux caméras thermiques, Vérifié a réussi à trouver un statistique. Cela a nécessité un gros travail, d'une part avec la caméra thermique, et d'autre part sur les méthodes de recherche elles-mêmes.
Pendant trois mois, l'équipe a testé la technologie qui a permis à la caméra thermique d'examiner le sol entre les cimes. «Il y avait une part de chance, car l'itinéraire des statisticiens passait par de telles forets que aucune caméra thermique ne pourrait rien voir. Et si une personne était fatiguée et s'asseyait quelque part sous un sapin, il serait impossible de la retrouver.»
Dès le départ, nous avons renoncé à faire un ratissage complet de la forêt avec nos drones. Au lieu de cela, nous avons décidé de chercher des personnes en vol au-dessus des coupes, des clairières et des zones dégagées. Je suis arrivé sur place à l'avance pour étudier les lieux, et en utilisant toutes les cartes en ligne disponibles, j'ai tracé des itinéraires pour les drones uniquement au-dessus des zones où, théoriquement, une personne pourrait être visible.
Selon Alexei, utiliser plusieurs drones en synergie est très coûteux (un support avec une solution technique de recherche à bord coûte plus de 2 millions de roubles), mais cela sera nécessaire à la fin. Il estime que cela donne une chance de repérer un statisticien immobile. «Nous voulions au départ chercher spécifiquement une personne allongée. Nous pensions que nous pourrions toujours trouver une personne en mouvement. Et l'équipe avec des balises recherchait uniquement des personnes en mouvement.»
J'ai demandé à Alexandre Aïtov de l'équipe «Naходка» s'ils ne pensent pas que tout le monde a déjà enterré un homme statique. Après tout, les balises sont inutiles pour lui.
Il a réfléchit. J'avais l'impression que toutes les autres équipes parlaient avec des sourires et des étincelles dans les yeux en évoquant des solutions d'ingénierie. Les gars de MMS Rescue ont plaisanté en disant qu'une balise tombée pourrait atterrir directement sur une personne allongée. Les «Stratonautes» ont reconnu que c'était une tâche complexe pour laquelle il n'y a pour l'instant pas d'idées. Et le sauveteur de «Naходка» a commencé à parler, il me semblait, avec un mélange de tristesse et d'espoir :
— Une fille de trois ans et demi a disparu dans notre taïga. Elle a passé douze jours là-bas, et les recherches ont duré dix jours avec beaucoup de gens impliqués. Quand elle a été retrouvée, elle était allongée dans l'herbe, presque invisible de dessus. On l'a retrouvée seulement en fouillant.
S'il y avait eu des balises... À trois ans et demi, un enfant est déjà suffisamment conscient. Et peut-être qu'elle se serait approchée et aurait appuyé sur le bouton. Je pense que plusieurs vies auraient pu être sauvées.
— Et elle a été sauvée ?
— Oui, elle.
À l'automne, les quatre équipes restantes se rendront dans la région de Vologda, et la tâche qui les attend sera beaucoup plus difficile : trouver une personne dans un rayon de 10 kilomètres. Soit sur une superficie de plus de 300 kilomètres carrés. Dans des conditions où le drone a seulement une demi-heure de vol, la vision se heurte aux arbres, et la connexion disparaît déjà après un kilomètre. Comme le dit Maxim Chijov, aucun prototype n'est encore prêt pour de telles conditions, bien qu'il croit que tout le monde a ses chances. Grigori Sergueev, président de l'équipe de recherche et de sauvetage «Lisa Alert», ajoute :
«Aujourd'hui, nous sommes déjà prêts à utiliser quelques technologies parmi celles que nous avons vues, et cela sera efficace. Et j'appelle tous les participants et non-participants – les gars, testez les technologies ! Venez nous aider dans les recherches ! Et alors, il ne sera plus un secret pour personne que la forêt est impénétrable pour le signal radio, et que le thermovisor ne voit pas à travers les cimes. Mon rêve principal est de retrouver plus de personnes avec moins de moyens.»
Source : habr.com
