Minden évben a mentők tízezreket keresnek meg a vadonban eltűnt emberek közül. A városokból a technológiai hatalmunk olyan hatalmasnak tűnik, hogy bármilyen feladatot meg tudunk oldani. Csak vegyél egy tucat drónt, szerelj rá egy-egy kamerát és hőkamerát, csatolj rá egy neurális hálózatot, és kész — 15 perc alatt megtalál bárkit. De ez nem így működik.
A technológia továbbra is számos korlátozásba ütközik, a mentőcsapatok pedig óriási területeket kutatnak fel több száz önkéntessel.
Tavaly a „Rendszer” jótékonysági alapítvány elindította az „Odüsszeia” projektet, hogy új keresési technológiákat találjanak az emberek megtalálására. Száz mérnök és tervező vett részt benne. De még a technikailag jártas és tapasztalt emberek is gyakran nem sejtették, mennyire áthatolhatatlan a közép-európai erdő a technológiák számára.
2013-ban a jakutföldi Szinszk faluban két kislány, Alina Ivanova és Ayan Vinyokurova tűnt el. Keresésükbe óriási erőket vonultattak fel: száz önkéntest, mentőcsapatokat, búvárokat és drónokat hőkamerákkal. A helikopterből készült felvételeket nyilvánosan közzétették, hogy bárki megnézhesse az interneten. De nem volt elég az erő. A lányok sorsa máig ismeretlen.
Jakutföld hatalmas. Ha állam lenne, a legnagyobb tíz közé tartozna terület szempontjából. De a hatalmas területen kevesebb mint egymillió ember él. Egy ilyen kiterjedt, néptelen tajgában Mihail Nahodkin 12 évet dolgozott a Jakutföldi Mentőszolgálatnál, ebből 9 évet vezetőként. Amikor a körülmények a lehető legnehezebbek, és az erőforrások szűkösök, új módszereket kell kitalálni az emberek keresésére. Ahogy Mihail mondja, az ötletek nem a jó életből születnek.
Mihail Nahodkin
2010 óta a Jakutföldi Mentőszolgálat drónokat használ. Ez egy különálló szervezet, amely nemzeti szintű finanszírozás alatt áll. Nincsenek olyan szigorú előírások, mint a Oroszországi Föderáció EMERCOM-jában, ezért a drónokat sokkal később kezdték alkalmazni. A szolgálatnál tudományos csoport is működik, ahol lelkes mérnökök az alkalmazott technológiák fejlesztésével foglalkoznak a mentők számára.
„A meglévő keresési módszerek, amelyek a katasztrófavédelem, a mentőszolgálatok és különböző fegyveres erők rendelkezésére állnak, az 1930-as évek óta nem változtak. A nyomozó a nyomokon halad, a kutya segít, hogy ne tévedjen el” – mondja Alexander Aitov, aki a tudományos csoport vezetője volt. „Ha egy embert nem találnak meg, Jakutföldön felkerekedik egész falu, kettő, három. Mindenki összefog, és átkutatják az erdőt. Egy élő ember keresésénél minden óra fontos, és az idő gyorsan eltelik. Mindig kevés van belőle. Amikor a tragédia történt Szinszkben, nagyon sok embert és technikát vontak be, de eredmény nélkül. Hasonló helyzetek előfordulnak a lakatlan tajgában végzett kereséseknél. Annak érdekében, hogy ezt valahogyan orvosolják, felmerült az ötlet, hogy ne passzív láncszemként tekintsenek a hiányzóra, hanem kihasználják a saját menekülési vágyát és aktív élethez való ragaszkodását.”
A mentőmérnökök úgy döntöttek, hogy mentő fény- és hangjelzőt készítenek – elég nagy, de könnyű eszközöket, amelyek hangos hangot adnak és hosszú ideig világítanak, felhívva a figyelmet magukra napközben és éjszaka. Aki elveszett és rátalál, vízhez, kekszhez és gyufához is eljut – és egyúttal kap útmutatót, hogy üljön meg és várja a mentőket.
Ezek a jelzők három kilométeres távolságra helyezkednek el egymástól, és körbeölelik a körülbelüli keresési zónát. Alacsony, morajló hangot adnak, mintha egy autó füstölne – mert a magas frekvenciák sokkal rosszabbul terjednek az erdőben. Gyakran a megmentettek azt gondolták, hogy az útra vagy egy távozó turistacsoport zajára mennek.
A jelzők hihetetlenül egyszerűek voltak. A tudományos csoport már nem először alakította át az alapvető, de zseniális megoldásokat.
„Például ott kifejlesztettek egy vízilabda ruhát a mentők számára. A nadrág és a dzseki úgy néz ki, mint a szokásos munkaruha, de a vízben elősegítik az embert a felszínen maradni. Ha nagyon praktikus akarok lenni, a ruha kétszeres rétegű. Belül poliuretán gyöngyöket varrnak. Van egy megoldás alacsony hőmérsékletű búvárruhára. Ha a sűrített levegő kitágul, a szelepek megfagynak, és az ember fulladozni kezd. Több intézet sem tudta, mit kezdjen ezzel – speciális anyagokat fejlesztettek ki, elektromos fűtést készítettek, és modern megközelítéseket alkalmaztak.
A csapatunk megoldotta a problémát 500 rubelért. A ballonból érkező hideg levegőt (mely akár -57 fokban is víz alá megy) egy kínai termoszon átbocsátott hőcserélőn vezették át. A levegő felmelegszik, az emberek víz alá merülnek, és ott dolgozhatnak.
De a jelzőfények túl egyszerűek voltak, sok hasznos funkciójuk hiányzott. A keresési műveletek során a mentőnek rendszeresen hatalmas távolságokat kellett megtennie, hogy ellenőrizze minden jelzőfényt. Ha tíz jelzőfény van, akkor a mentőnek 30 km-t kell megtennie a tajgában 3-4 óránként.
2018-ban a 'Szisztéma' jótékonysági alapítvány elindította az 'Ódüsszeia' projektet - versenyt a csapatok számára, akik új technológiák segítségével próbálnak meg új módszereket találni eltűnt emberek megmentésére a vadonban. Nyikolaj Nahodkin és Alekszandr Aitov barátaival részt akart venni - csapatukat 'Nahodka'-nak nevezték el és elvitték a legegyszerűbb eszközüket, hogy versenyezzenek másokkal.
A belügyminisztérium adatai szerint 2017-ben Oroszországban majdnem 84 ezer ember tűnt el, és felük nem került elő. Minden eltűnt személyt átlagosan száz ember keresett. Ezért az 'Ódüsszeia' verseny küldetése az volt, hogy 'olyan technológiákat hozzanak létre, amelyek segítenek megtalálni az eltűnt embereket az erdőben, kapcsolati forrás nélkül. Ezek lehetnek eszközök, érzékelők, drónok, új kommunikációs eszközök, és mindaz, amire csak a képzeleted képes.'
A nem nyilvánvaló, vagy inkább fantáziadús megoldások közé tartozik egy léghajó, amely biológiai radarlokációs rendszerrel van felszerelve. De a csapatnak nem volt prototípusa, és csak az ötletük bemutatására korlátozódtak - mondja a verseny szakértője, Makszim Csijov.
Egy másik csapat szelektort használt - olyan eszközt, amely a föld rezgései között képes azonosítani az emberi lépéseket és megmutatni az irányt, ahonnan jönnek. A prototípussal sikerült találni egy statisztát, aki a 'eltűnt' (ahogy a résztvevők kedvesen nevezték őket) szerepét játszotta, de a csapat nem jutott messzire a verseny során.
2019 júniusára, számos gyakorlati tesztelés után a Leningrádi, Moszkvai és Kaluzski régiók erdeiben 19 legjobb csapat jutott a legjobb négy közé. A feladatuk az volt, hogy kevesebb mint 2 órán belül, 4 négyzetkilométeren belül találjanak meg két statisztát. Az egyik az erdőben mozgott, a másik pedig egy helyben feküdt. Minden csapatnak két kísérlete volt az ember megtalálására.
„A legjobb négy között egy csapat egy drónraj létrehozására vágyott, amely a fák lombkoronái alatt repkedett volna, mesterséges intelligencia irányításával, meghatározva a mozgás irányát, elkerülve a törzseket és a gallyakat. Az MI segítségével elemezte volna a környező teret, és észlelte volna az embert.
De ez a megoldás még mindig elég messze van a működtethető változattól. Úgy gondolom, körülbelül egy évre lesz szükség ahhoz, hogy legalább tesztkörülmények között működjön” – meséli Makszim Csijov.
Közel járt a sikerhez az „ALB-keresés” csapata. Rajtuk volt egy hangszóró, amely rádióhoz csatlakozott, egy mikrofon, amely hallgatta a környezetet, egy kamera és egy számítógép mesterséges intelligenciával és tanult neurális hálózattal, amely valós időben dolgozta fel a kamera felvételét, ahol megjelenhetett egy ember.
„Az operátor nem több ezer felvételt elemezhetett, ami fizikailag lehetetlen, hanem tucatnyi vagy akár egyet, és így döntést hozhatott: megváltoztassa-e a drón útvonalát, szükség van-e további drónra a felderítéshez, vagy azonnal kiküldjön egy keresőcsoportot.”
De a legtöbb csapat hasonló problémákkal szembesült — a technológiák nem voltak alkalmazhatók a valódi erdei környezetben.
A számítógépes látás, amire sokan támaszkodtak, a parkokban és ritka erdőkben való tesztelés során működött — de kiderült, hogy a sűrű erdőben haszontalan.
A hőkamerák, amelyekben körülbelül egyharmad csapat bízott, szintén hatékonynak bizonyultak. Nyáron — amikor a legtöbb ember eltűnik — a lomb zölden felmelegszik, és egy folyamatos forró folttá válik. Éjszaka könnyebb keresni egy rövid ideig, de a hőfoltok még mindig sokan vannak — felmelegedett tuskók, állatok és még sok más. A gyanús helyek ellenőrzésében segíthetett volna egy kamera, de éjszaka abból kevés haszna van.
A hőkamerák beszerzése a vártnál nehezebbnek bizonyult. „Sajnálatos módon az EU és más országok által ránk hárított korlátozások miatt a jó hőkamerák Oroszországban nem elérhetők” – számolt be Alexej Grisejev, a „Vérsina” csapat tagja, aki éppen erre a technológiára támaszkodott.
„A piacon elérhető hőkamerák digitális kimenettel rendelkeznek, 5-6 fps sebességgel, és emellett van egy analóg videokimenetük is, amely magas képkockasebességgel, de alacsony képminőséggel működik. Végül találtunk egy nagyon jó kínai hőkamerát. Mondhatni, szerencsénk volt – Moszkvában ilyenből mindössze egy darab volt. De ez egy kis monitorra továbbította a képet, ahol semmit sem lehetett látni.
A legtöbb csapat valóban a videokimenetet használta. A mi csapatunknak sikerült továbbfejlesztenie a modellt, és 30 fps sebességgel jó minőségű digitális képet nyerni belőle. Olyan hőkamerát sikerült létrehoznunk, ami nagyon komoly szintet képvisel. Valószínűleg csak a katonai modellek jobbak.
De ezek a problémák csupán a kezdetet jelentették. Abban a rövid időben, amíg a drón a keresési zóna felett repült, a kamerák és hőkamerák tízezreket készítettek a felvételekből. Ezeket a mozgás közben nem lehetett átkonvertálni a helyszínre – az erdő fölött sem internet, sem mobiltelefon-társadalom nem volt. Ezért a drón visszatért a ponthoz, ahol a hordozókról letöltötték a felvételeket, ami nem kevesebb mint fél órát vett igénybe, és végül annyi anyagot kaptak, hogy fizikailag órák alatt sem tudták átnézni. Ebben a szituációban a „Vérsina” csapat speciális algoritmust használt, amely kiemelte azokat a felvételeket, ahol hőanomáliák voltak észlelhetők. Ez lerövidítette az adatok feldolgozásának idejét.
„Láttuk, hogy nem minden csapat, amely részt vett a kvalifikáló teszteken, értette, hogy mi az erdő. Az erdőben a rádiójelek másképp terjednek és viszonylag gyorsan eltűnnek” – jelentette be a sajtókonferencián Maxim Csizsov. „Láttuk a csapatok döbbenetét, amikor a kapcsolat már másfél kilométerre a startponttól megszűnt. Számukra meglepetés volt, hogy az erdő fölött nem volt internet. De ez a valóság. Ez az az erdő, ahol emberek tűnnek el.”
Jól szerepelt a fény- és hangjelzők alapú technológia. Négy csapat jutott a döntőbe, közülük három pontosan erre a megoldásra támaszkodott. Közöttük van a Jakutszi 'Nakhodka' is.
„Amikor megláttuk ezeket a moszkvai dzsungeleket, azonnal tudtuk, hogy a drónoknak ott nincs helyük. Minden eszköznek megvan a saját feladata, és ők nagyszerűek a nagy nyitott területek átvizsgálásához.” – mondja Alexander Aitov.
A félidőre a csapatban mindössze három ember volt, aki gyalogosan ment az erdőben, és elhelyezte a jelzőket a keresési zónában. Miközben sokan mérnöki feladatokat oldottak meg, a Nahodka úgy dolgozott, mint a mentők. „Nem szabad agrárpszichológiát alkalmazni, amikor csak területeket borítasz be. Mentőként kell viselkedni, a hiányzóra kell helyezni magad, megfigyelni a lehetséges irányt, amerre mehet, milyen ösvényeket választhat.”
De a Nahodka jelzők már nem voltak olyan egyszerűek, mint néhány évvel ezelőtt Jakutiában. A „System” támogatásával a csapat mérnökei kifejlesztették a rádiós kapcsolat technológiáját. Most, amikor egy ember megtalálja a jelzőt, megnyomja a gombot, a mentők azonnal jelet kapnak, és pontosan tudják, melyik jelzőnél várja őket a hiányzó. A drón nem a keresésre szükséges, hanem arra, hogy levegőbe emelje a rádiójel visszatáplálót, és növelje a jelzési aktiválás hatósugarát a jelzők körül.
Még két csapat teljes keresési komplexumokat fejlesztett ki hangjelzők alapján. Például a MMS Rescue csapat egy hordozható jelzőhálózatot hozott létre, ahol minden jelző visszatáplálóként működik, lehetővé téve a jel aktiválásáról szóló információk továbbítását akkor is, ha nincs közvetlen rádiós kapcsolat a keresési központtal.
„Egy lelkes csoportunk van, akik először vállalkoztak ilyen feladatra” – mondják. „Más területeken dolgoztunk – technika, IT, űriparból érkezett szakértőink vannak. Összegyűltünk, brainstormoltunk, és úgy döntöttünk, hogy ilyen megoldást készítünk. Az alapvető feltételek a alacsony költség és a használat egyszerűsége volt. Hogy az emberek képzés nélkül használhassák.”
Egy másik csapat – a „Stratonávok” – hasonló megoldással sikerült a statisztát a leggyorsabban megtalálniuk. Kifejlesztettek egy speciális alkalmazást, amely nyomon követte a drón helyzetét, a jelzők helyeit és az összes mentő helyzetét. A drón, amely a jelzőket szállította, egyben a teljes rendszer visszatáplálója is volt, hogy a jel a jelzőktől ne vesszen el az erdőben.
„Ez nem volt egyszerű. Egyik napon jól áztunk. Két emberünk átvágott az erdőn a kidőlt fák között, és rájöttek, hogy ez messze nem egy piknik kiruccanás. De fáradtan és elégedetten tértek vissza – végül is mindkét próbálkozásunk során 45 perc alatt rátaláltunk az emberre” – meséli Sztanyiszlav Jurcsenko, a „Stratonauták” képviselője.
„A drónok segítségével jeladókat helyeztünk el a zóna közepén, hogy a lehető legjobb lefedettséget biztosítsuk. Egy repülés során a drón csak egy jeladót tud szállítani. Ez lassú – de gyorsabb, mint az ember. Kisméretű, kompakt DJI Mavick drónokat használtunk – egy jeladó mérete belefér. Ez a maximális teher, amit el tud szállítani, így költséghatékony. Természetesen jó lenne találni egy teljesen autonóm megoldást. Mesterséges intelligenciával, hogy a drón be tudja scan-elni az erdőt és meghatározza a ledobási pontokat. Jelenleg van operátorunk, de egy kilométer után, ha nem használunk plusz eszközöket – a kapcsolat megszűnik. Ezért a következő lépésben valamit ki kell találnunk.”
De egy csapat sem találta meg a mozdulatlan embert, és ami a legfontosabb – nem találtak módot arra, hogyan tegyék ezt. Elméletben a csak a „Csúcs” csapatnak maradt esélye, amely minden nehézség ellenére képes volt megtalálni az embert és bejutni a döntőbe hőkamerával és kamerával.
„Kezdetben az a tervünk volt, hogy két repülőgép típusú drónt használunk” – meséli Alexej Grisaev a „Csúcs” csapatból – „Ezeket a légkör összetételének meghatározására fejlesztettük ki, és még mindig van feladatunk, hogy egy minden időjárási viszony között használható drónt készítsünk. Ezt a versenyt is meg akartuk próbálni velük. Mindegyik sebessége 90-től 260 km/h-ig terjed. A nagy sebesség és a drónok egyedi aerodinamikai tulajdonságai lehetővé teszik a keresést bármilyen időjárási körülmények között, és elég gyorsan átfogják a megadott területet.”
Az ilyen eszközök előnye, hogy nem zuhannak le, amikor a motor leáll, hanem tovább siklanak, és ejtőernyővel leszállnak. Hátrányuk, hogy nem olyan mozgékonyak, mint a quadkopterek.
A fő drónon, a „Csúcs”-on, egy továbbfejlesztett hőkamera és egy nagy felbontású fényképezőgép található, míg a másikon csak fényképezőgép. A fő UAV fedélzetén egy mikroszámítógép működik, amely a csapat által kifejlesztett szoftver segítségével automatikusan észleli a hőanomalitásokat, és elküldi azok koordinátáit részletes képekkel mindkét kamerából. „Így nem kell az összes anyagot élőben átnéznünk, ami megértés szempontjából körülbelül 12 000 felvételt jelent egy órás repülés alatt.”
De a repülőgép technológiáját a csapat nemrégiben fejlesztette ki, és sok problémával küzdöttek – a start rendszere, a ejtőernyő, az autópilot. „Féltünk, hogy a tesztelésre viszzük – simán lepottyanhatott. Szerettük volna elkerülni a technikai nehézségeket. Ezért egy klasszikus megoldást választottunk – a DJI Matrice 600 Pro-t.”
Minden nehézség ellenére, ami miatt sokan lemondtak a kamerákról és hőkamerákról, a Csúcs sikeresen találta meg a statisztát. Ehhez nagy munkát volt szükség, egyrészt a hőkamerával, másrészt a keresési módokkal kapcsolatban.
Három hónapig tesztelte a csapat azokat a technológiákat, amelyek lehetővé tették, hogy a hőkamera átnézze a talajt a fák koronái között. „Volt egy kis szerencse, mert a statiszták útvonala olyan erdőkön ment keresztül, ahol egy hőkamera semmit sem lát. És ha egy ember fáradt és leült valahol egy fenyőfa alá – megtalálni őt lehetetlen lesz.”
Kezdetben lemondtunk arról, hogy a UAV-ink teljesen átkutassák az erdőt. Ehelyett úgy döntöttünk, hogy embert keresünk, miközben a rétek, tisztások és nyílt területek felett repülünk. Előre érkeztem a helyszínre, hogy tanulmányozzam a környezetet, és minden elérhető online térképet felhasználva rajzoltam útvonalakat a UAV számára csak azok felett a helyek felett, ahol elméletileg látható lehet az ember.”
Aleksey szavai szerint több drón együttes használata nagyon drága (egy hordozó, amelynek a fedélzetén technikai megoldás található, több mint 2 millió rubelbe kerül), de a végén szükség lesz rá. Úgy véli, ez esélyt ad arra, hogy észleljünk egy mozdulatlan statisztát. „Kezdetben éppen a fekvő embert szerettük volna megtalálni. Úgy gondoltuk, hogy a mozgót úgyis észrevesszük. A jeladókkal pedig – csak a mozgókat kerestük.”
Megkérdeztem Alexander Aitovot, a „Nakhodka” csapata tagjától, hogy nem gondolják-e, hogy mindenki már előre eltemette a statikus embert? Végül is a jeladók számára haszontalanok.
Elgondolkodott. Úgy tűnt, hogy a többi csapat mosollyal és izgalommal beszélt az mérnöki feladatok megoldásáról. A MMS Rescue srácai viccelődtek, hogy a ledobott jeladó éppen egy fekvő emberre eshet. A „Stratonauták” elismerték, hogy ez egy rendkívül bonyolult feladat, amelyre eddig nincs ötletük. A „Nakhodka” egyik mentője pedig, nekem úgy tűnt, vegyes szomorúsággal és reménnyel szólt:
— A tajgában eltűnt egy kislány, három és fél éves. Tizenkét napot töltött ott, és tíz napon át keresték sok emberrel. Amikor megtalálták, a fűben feküdt, szinte nem látszott fölött. Csak átkutatás során találták meg.
Ha lettek volna jeladók… három és fél évesen a gyermek már elég tudatos. Talán odament volna hozzá, és megnyomta volna a gombot. Azt gondolom, több életet meg lehetett volna menteni.
— Megmentették őt?
— Őt meg.
Ősszel a négy megmaradt csapat a Vologodszkaja területre utazik, és a feladatuk sokkal nehezebb lesz — embert kell találniuk egy 10 kilométeres körzetben. Vagyis több mint 300 négyzetkilométeres területen. Olyan körülmények között, ahol a drónnak fél órányi repülési ideje van, a látás a koronákba ütközik, és a kapcsolat már egy kilométer után megszűnik. Ahogy Makszim Csjizsov mondja, eddig egy prototípus sem készül fel ilyen környezetre, bár hiszi, hogy mindenkinek van esélye. Grigorij Szergijev, a „Liza Alert” keresési és mentőcsoport elnöke hozzátette:
„Ma már készen állunk arra, hogy néhány technológiát használjunk, amelyeket láttunk, és ez hatékony lesz. Arra kérek minden résztvevőt és nem résztvevőt – srácok, teszteljétek a technológiákat! Jöjjetek velünk a keresésre! És akkor senkinek sem lesz titok, hogy az erdő nem átlátszó a rádiójel számára, és a hőkamerák nem látják át a koronán. A legfőbb álmom – kevesebb erőforrással több embert találni”.
Forrás: habr.com
