Setiap tahun, tim penyelamat mencari puluhan ribu orang yang hilang di alam liar. Dari perkotaan, kekuatan teknologi kita nampaknya begitu besar sehingga mampu menangani tugas apa pun. Sepertinya butuh selusin drone, pasang kamera dan thermal imager ke masing-masing drone, pasang jaringan saraf dan hanya itu - drone akan menemukan siapa pun dalam 15 menit. Tapi ini tidak benar sama sekali.
Hingga saat ini, teknologi menghadapi banyak keterbatasan, dan tim penyelamat menyisir wilayah yang luas dengan ratusan sukarelawan.
Tahun lalu, yayasan amal Sistema meluncurkan proyek Odyssey untuk menemukan teknologi baru untuk mencari orang. Ratusan insinyur dan desainer ambil bagian di dalamnya. Namun bahkan orang-orang yang paham teknologi dan berpengalaman pun terkadang tidak menyadari betapa sulitnya hutan ditembus oleh teknologi.
Pada tahun 2013, dua gadis kecil, Alina Ivanova dan Ayana Vinokurova, menghilang di desa Sinsk di Yakutia. Pasukan dalam jumlah besar dikerahkan untuk mencari mereka: mereka melengkapi ratusan sukarelawan, tim penyelamat, penyelam, dan drone dengan pencitra termal. Rekaman helikopter dipublikasikan sehingga semua orang dapat melihat rekamannya di Internet. Tapi kekuatannya tidak cukup. Apa yang terjadi pada gadis-gadis itu masih belum diketahui.
Yakutia sangat besar. Jika itu adalah sebuah negara bagian, itu akan menjadi salah satu dari sepuluh negara bagian terbesar berdasarkan wilayah. Namun kurang dari satu juta orang tinggal di wilayah raksasa ini. Di taiga yang tak berujung dan sepi, Nikolai Nakhodkin bekerja selama 12 tahun di Layanan Penyelamatan Yakutia, 9 tahun di antaranya sebagai pemimpin. Ketika kondisi lebih buruk dari sebelumnya dan sumber daya langka, kita harus menemukan cara baru untuk menemukan sumber daya manusia. Dan seperti yang dikatakan Nikolai, ide tidak datang dari kehidupan yang baik.
Nikolay Nakhodkin
Sejak 2010, Layanan Penyelamatan Yakutia telah menggunakan drone. Ini adalah organisasi terpisah dari Kementerian Situasi Darurat Federasi Rusia, yang dibiayai oleh republik itu sendiri. Tidak ada peraturan ketat mengenai peralatan, sehingga Kementerian Situasi Darurat mulai menggunakan drone jauh di kemudian hari. Ada juga kelompok ilmiah dalam layanan ini, di mana para insinyur yang antusias mengembangkan teknologi terapan untuk penyelamat.
“Metode pencarian yang ada yang dilakukan oleh Kementerian Situasi Darurat, layanan penyelamatan, dan semua jenis lembaga penegak hukum tidak berubah sejak tahun 30-an. Pelacak mengikuti jejak, anjing membantu agar tidak tersesat,” kata Alexander Aitov, yang merupakan pemimpin kelompok ilmiah. “Jika seseorang tidak ditemukan, seluruh desa, dua, tiga, akan muncul di Yakutia. Semua orang bersatu dan menyisir hutan. Untuk mencari orang yang masih hidup, setiap jam sangatlah penting, dan waktu semakin cepat habis. Itu tidak pernah cukup. Saat tragedi terjadi di Sinsk, banyak orang dan peralatan yang terlibat, namun tidak membuahkan hasil. Situasi serupa terjadi ketika mencari di taiga yang sepi. Untuk memperbaiki hal ini, muncul ide untuk tidak menganggap orang hilang sebagai mata rantai pasif, tetapi menggunakan keinginannya sendiri untuk menyelamatkan dirinya sendiri dan rasa haus aktifnya akan kehidupan.”
Insinyur penyelamat memutuskan untuk merakit lampu penyelamat dan suar suara - perangkat yang agak besar namun ringan yang mengeluarkan suara keras dan bersinar untuk waktu yang lama, menarik perhatian siang dan malam. Orang yang tersesat, mendatangi mereka, akan menemukan air, biskuit, dan korek api - dan pada saat yang sama instruksi untuk duduk diam dan menunggu penyelamat.
Suar tersebut terletak pada jarak tiga kilometer dari satu sama lain dan mengelilingi perkiraan area pencarian orang hilang. Mereka mengeluarkan suara pelan, seolah-olah ada mobil yang bergemuruh - karena frekuensi tinggi merambat jauh lebih buruk di hutan. Seringkali mereka yang diselamatkan mengira mereka mengikuti suara jalan atau sekelompok wisatawan yang hendak pergi.
Mercusuar sangat sederhana. Ini bukan pertama kalinya kelompok ilmiah menerapkan solusi yang mendasar namun cerdik.
“Misalnya, mereka mengembangkan pakaian terapung untuk penyelamat. Celana dan jaket terlihat seperti baju terusan biasa, tetapi di dalam air mereka membuat seseorang tetap bertahan. Agar benar-benar bermanfaat, setelannya terdiri dari dua lapis. Butiran busa poliuretan dijahit di dalamnya. Ada perkembangan untuk penyelam menyelam pada suhu rendah. Ketika udara bertekanan mengembang dalam cuaca dingin, katup menjadi tertutup embun beku, dan orang tersebut mati lemas. Beberapa lembaga tidak tahu apa yang harus dilakukan terhadap hal ini - mereka mengembangkan bahan khusus, membuat pemanas listrik, dan memperkenalkan segala macam pendekatan modern.
Orang-orang kami memecahkan masalah dengan 500 rubel. Mereka melewatkan udara dingin yang berasal dari silinder (dan mereka masuk ke dalam air bahkan pada suhu -57) melalui kumparan yang melewati termos Cina. Udara menjadi panas, orang-orang masuk ke dalam air dan dapat bekerja di sana.”
Namun beaconnya terlalu sederhana; tidak memiliki banyak fungsi yang berguna. Selama operasi pencarian, penyelamat sering kali harus berlari jarak jauh untuk memeriksa setiap suar. Jika ada sepuluh mercusuar, maka penyelamat harus berjalan sejauh 30 km melalui taiga setiap 3-4 jam.
Pada tahun 2018, yayasan amal Sistema meluncurkan proyek Odyssey, sebuah kompetisi bagi tim yang, dengan menggunakan teknologi baru, akan mencoba menemukan cara terbaru untuk menyelamatkan orang hilang di alam liar. Nikolai Nakhodkin dan Alexander Aitov serta teman-teman mereka memutuskan untuk mengambil bagian - mereka menyebut tim "Nakhodka" dan membawa perangkat paling sederhana untuk memperbaikinya dalam persaingan dengan orang lain.
Menurut Kementerian Dalam Negeri, hampir 2017 ribu orang hilang di Rusia pada tahun 84, dan setengahnya tidak ditemukan. Rata-rata, seratus orang mencari setiap orang hilang. Oleh karena itu, misi kompetisi Odyssey adalah “menciptakan teknologi yang dapat membantu menemukan orang hilang di hutan tanpa sumber komunikasi. Ini bisa berupa perangkat, sensor, drone, sarana komunikasi baru, dan apa pun yang mampu dilakukan oleh imajinasi Anda.”
“Salah satu solusi yang tidak jelas – atau solusi fantasi – adalah pesawat yang dilengkapi dengan sistem bioradar. Namun tim tersebut tidak memiliki prototipe, dan mereka membatasi diri hanya untuk mempresentasikan idenya,” kata pakar kompetisi Maxim Chizhov.
Tim lain memutuskan untuk menggunakan sensor seismik - sebuah perangkat yang, di antara getaran di tanah, dapat mengenali langkah manusia dan menunjukkan arah datangnya. Dengan bantuan prototipe tersebut, mereka bahkan berhasil menemukan tambahan yang menggambarkan “yang hilang” (begitu para peserta memanggilnya dengan penuh kasih sayang), namun tim tersebut tidak lolos jauh dalam persaingan.
Pada Juni 2019, setelah beberapa kali tes latihan di hutan wilayah Leningrad, Moskow, dan Kaluga, 19 tim terbaik mencapai semifinal. Mereka diberi tugas untuk menemukan dua tambahan dalam waktu kurang dari 2 jam di area seluas 4 kilometer persegi. Yang satu bergerak melewati hutan, yang lain tergeletak di satu tempat. Setiap tim memiliki dua upaya untuk menemukan orang tersebut.
“Di antara semifinalis, salah satu tim ingin membuat segerombolan drone yang harus terbang di bawah puncak pohon, dikendalikan oleh kecerdasan buatan, menentukan arah pergerakan, terbang mengelilingi batang, menghindari dahan dan ranting. Dengan menggunakan AI, ia akan menganalisis lingkungan dan mengidentifikasi orang tersebut.
Namun solusi ini masih jauh dari implementasi dalam bentuk yang berfungsi. Saya pikir akan memakan waktu sekitar satu tahun agar bisa berfungsi, setidaknya dalam kondisi pengujian,” kata Maxim Chizhov.
Tim pencari ALB hampir berhasil. Mereka memiliki pengeras suara yang terhubung ke walkie-talkie, mikrofon yang dapat mendengarkan ruang di sekitarnya, kamera dan komputer dengan AI dan jaringan saraf terlatih yang memproses gambar dari kamera secara real time, di mana seseorang bisa dilihat.
“Operator dapat menganalisis bukan ribuan gambar, yang secara fisik tidak mungkin, tetapi puluhan atau bahkan unit, dan kemudian membuat keputusan: apakah akan mengubah rute drone, apakah diperlukan drone tambahan untuk pengintaian, atau segera mengirim tim pencari. ”
Namun sebagian besar tim menghadapi masalah serupa - teknologinya tidak disesuaikan dengan kondisi hutan sebenarnya.
Visi komputer, yang banyak diandalkan, berhasil dalam pengujian di taman dan hutan - namun terbukti tidak berguna di hutan lebat.
Pencitra termal, yang diharapkan oleh sekitar sepertiga tim, juga ternyata tidak efektif. Di musim panas - dan saat itulah kebanyakan orang menghilang - dedaunan menjadi sangat panas sehingga terus menerus berubah menjadi titik panas. Lebih mudah untuk mencari dalam waktu singkat di malam hari, tetapi masih banyak titik panas - tunggul yang panas, binatang, dan banyak lagi. Kamera dapat membantu memverifikasi tempat-tempat yang mencurigakan, namun pada malam hari tidak ada gunanya.
Selain itu, pencitra termal ternyata sulit didapat. “Sayangnya, karena pembatasan yang diberlakukan oleh UE dan negara lain, pencitra termal yang baik tidak tersedia di Rusia,” kata Alexei Grishaev dari tim Vershina, yang mengandalkan teknologi ini.
“Pencitra termal yang tersedia di pasaran memiliki keluaran digital dengan frekuensi 5-6 frame per detik dan tambahan keluaran video analog dengan frame rate tinggi tetapi kualitas gambar rendah. Pada akhirnya, kami menemukan pencitra termal Cina yang sangat bagus. Bisa dibilang kami beruntung - hanya ada satu yang seperti ini di Moskow. Tapi itu menampilkan gambar di monitor kecil dimana tidak ada yang terlihat.
Sebagian besar tim menggunakan keluaran video. Tim kami dapat menyempurnakan model dan memperoleh gambar digital berkualitas tinggi pada 30 frame per detik. Hasilnya adalah pencitraan termal yang sangat serius. Mungkin hanya model militer yang lebih baik.”
Namun masalah-masalah ini hanyalah permulaan. Dalam waktu singkat UAV terbang di atas area pencarian, kamera dan pencitra termal mengumpulkan puluhan ribu gambar. Tidak mungkin untuk mengirimkannya ke titik dengan cepat - tidak ada Internet atau komunikasi seluler di atas hutan. Oleh karena itu, drone kembali ke pokok permasalahan, rekaman diunduh dari medianya, menghabiskan setidaknya setengah jam untuk hal ini, dan pada akhirnya mereka menerima materi dalam jumlah sedemikian rupa sehingga secara fisik tidak mungkin untuk melihatnya dalam hitungan jam. Dalam situasi ini, tim Vershina menggunakan algoritma khusus yang menyorot gambar di mana anomali termal terdeteksi. Ini mengurangi waktu pemrosesan data.
“Kami melihat tidak semua tim yang mengikuti tes kualifikasi memahami apa itu hutan. Bahwa di hutan sinyal radio merambat secara berbeda dan hilang dengan cepat,” Maxim Chizhov mengumumkan pada konferensi pers. “Kami juga melihat keterkejutan tim ketika koneksi sudah terputus pada jarak satu setengah kilometer dari titik awal. Bagi sebagian orang, kurangnya internet di atas hutan merupakan sebuah kejutan. Tapi ini adalah kenyataan. Ini adalah hutan tempat orang-orang tersesat.”
Teknologi yang didasarkan pada suar cahaya dan suara telah terbukti dengan baik. Empat tim mencapai final, tiga di antaranya bergantung pada keputusan ini. Diantaranya adalah “Nakhodka” dari Yakutia.
“Saat kami melihat hutan di dekat Moskow, kami segera menyadari bahwa tidak ada hubungannya dengan drone di sana. Setiap alat diperlukan untuk tugas tertentu, dan alat tersebut bagus untuk memeriksa ruang terbuka yang luas,” kata Alexander Aitov.
Pada babak semifinal, tim hanya memiliki tiga orang yang berjalan melewati hutan dan memasang suar di area pencarian. Meskipun banyak yang memecahkan masalah teknik, Nakhodka bekerja seperti penyelamat. “Harus menggunakan psikologi non-agraria ketika hanya meliput wilayah tersebut. Anda harus berperilaku seperti penyelamat, menempatkan diri Anda pada posisi orang hilang, melihat perkiraan arah ke mana dia bisa pergi, jalur apa.”
Namun saat ini mercusuar Nakhodka tidak lagi sesederhana yang terjadi di Yakutia beberapa tahun lalu. Dengan bantuan hibah Sistema, para insinyur tim mengembangkan teknologi komunikasi radio. Kini, ketika seseorang menemukan mercusuar, dia menekan tombol, penyelamat segera menerima sinyal dan tahu persis di mercusuar mana orang yang hilang itu akan menunggunya. UAV diperlukan bukan untuk pencarian, tetapi untuk mengangkat pengulang sinyal radio ke udara dan meningkatkan radius transmisi sinyal aktivasi dari beacon.
Dua tim lagi telah mengembangkan seluruh sistem pencarian berdasarkan suar suara. Misalnya, tim MMS Rescue telah membuat jaringan suar portabel, di mana setiap suar adalah pengulang, yang memungkinkan untuk mengirimkan sinyal tentang aktivasi bahkan tanpa adanya komunikasi radio langsung dengan markas pencarian.
“Kami memiliki sekelompok peminat yang melakukan tugas ini untuk pertama kalinya,” kata mereka. “Kami terlibat dalam industri lain – teknologi, IT, kami memiliki spesialis dari bidang luar angkasa. Kami berkumpul, menyerbu dan memutuskan untuk membuat keputusan ini. Kriteria utamanya adalah biaya rendah dan kemudahan penggunaan. Sehingga orang-orang yang tidak memiliki pelatihan dapat mengambil dan menerapkannya.”
Tim lain, Stratonauts, mampu menemukan yang tercepat menggunakan solusi serupa. Mereka mengembangkan aplikasi khusus yang melacak posisi drone, lokasi suar, dan posisi semua penyelamat. Drone yang mengirimkan beacon juga berfungsi sebagai repeater untuk keseluruhan sistem, sehingga sinyal dari beacon tidak hilang di hutan.
“Itu tidak mudah. Suatu hari kami basah kuyup. Dua dari orang-orang kami pergi ke hutan melalui rejeki nomplok, dan mereka menyadari bahwa ini jauh dari sekedar piknik. Namun kami kembali dengan lelah dan bahagia - lagipula, kami menemukan orang tersebut dalam kedua upaya tersebut hanya dalam waktu 45 menit,” kata Stanislav Yurchenko dari Stratonauts.
“Kami menggunakan drone untuk memindahkan suar ke tengah zona untuk memastikan cakupan maksimum. Drone tersebut dapat membawa satu suar dalam satu penerbangan. Itu panjang - tapi lebih cepat dari manusia. Kami menggunakan drone kompak kecil DJI Mavick - satu suar seukuran itu. Ini adalah jumlah maksimum yang dapat dibawanya, tetapi anggarannya sesuai. Tentu saja, saya ingin mencari solusi yang sepenuhnya otonom. Dengan AI, sehingga drone memindai hutan dan menentukan titik pelepasan. Kami sekarang memiliki operator, tetapi setelah satu kilometer, jika kami tidak menggunakan perangkat tambahan, koneksi akan terputus. Oleh karena itu, pada tahap selanjutnya kami akan menemukan sesuatu.”
Namun tidak ada satu tim pun yang menemukan orang yang tidak bisa bergerak, dan yang terpenting, mereka tidak pernah menemukan cara untuk melakukannya. Secara teoritis, hanya tim Vershina yang memiliki peluang untuk menemukannya, yang meskipun mengalami kesulitan, mampu menemukan pria tersebut dan mencapai final menggunakan thermal imager dan kamera.
“Awalnya, kami memiliki ide untuk menggunakan dua drone jenis pesawat terbang,” kata Alexei Grishaev dari Vershina. “Kami mengembangkannya untuk menentukan komposisi atmosfer, dan kami masih memiliki tugas untuk membuat UAV segala cuaca. Kami memutuskan untuk mencobanya di kompetisi ini. Kecepatan masing-masing adalah 90 hingga 260 km/jam. Kecepatan tinggi dan karakteristik aerodinamis unik dari UAV memberikan kemampuan untuk melakukan pencarian dalam kondisi cuaca apa pun dan memungkinkan Anda memindai area tertentu dengan cepat.”
Keunggulan alat tersebut adalah tidak jatuh saat mesin dimatikan, melainkan terus meluncur dan mendarat dengan parasut. Kelemahannya adalah mereka tidak dapat bermanuver seperti quadcopter.
Drone utama Vershina dilengkapi dengan thermal imager dan kamera resolusi tinggi yang dimodifikasi oleh tim, sedangkan drone kedua hanya memiliki kamera foto. Di dalam UAV utama terdapat komputer mikro, yang menggunakan perangkat lunak yang dikembangkan oleh tim, secara independen mendeteksi anomali termal dan mengirimkan koordinatnya dengan gambar detail dari kedua kamera. “Dengan cara ini, kita tidak perlu melihat semua materi secara langsung, yang, sebagai gambaran, berjumlah sekitar 12 gambar per jam penerbangan.”
Namun tim tersebut baru saja menciptakan teknologi pesawat terbang, dan masih banyak masalah dengannya - dengan sistem peluncuran, dengan parasut, dengan autopilot. “Kami takut membawanya untuk tes - dia bisa saja terjatuh. Saya ingin menghindari masalah teknis. Oleh karena itu, kami mengambil solusi klasik – DJI Matrice 600 Pro.”
Terlepas dari semua kesulitan yang menyebabkan banyak kamera dan pencitra termal ditinggalkan, Vershina dapat menemukan tambahan. Hal ini memerlukan banyak pekerjaan, pertama dengan thermal imager, dan kedua dengan metode pencarian itu sendiri.
Selama tiga bulan, tim menguji teknologi yang memungkinkan pencitraan termal melihat tanah di antara kanopi. “Ada sedikit keberuntungan, karena rute ekstra tersebut melewati hutan sedemikian rupa sehingga tidak ada satu pun pencitra termal yang dapat melihat apa pun. Dan jika seseorang lelah dan duduk di suatu tempat di bawah pohon, mustahil menemukannya.
Sejak awal, kami menolak menyisir hutan sepenuhnya dengan UAV kami. Sebaliknya, kami memutuskan untuk mencari orang tersebut dengan terbang di atas tempat terbuka, tempat terbuka, dan area terbuka. Saya tiba di lokasi terlebih dahulu untuk mempelajari daerah tersebut, dan, dengan menggunakan semua peta online yang tersedia, saya menggambar rute untuk UAV hanya di tempat-tempat di mana seseorang secara teoritis dapat terlihat.”
Menurut Alexei, menggunakan beberapa drone secara bersamaan sangatlah mahal (satu operator dengan solusi teknis untuk pencarian di pesawat berharga lebih dari 2 juta rubel), tetapi pada akhirnya hal itu akan diperlukan. Dia yakin ini menawarkan peluang untuk menemukan tambahan yang tidak bergerak. “Kami awalnya ingin mencari orang yang terbaring di tempat tidur. Tampaknya bagi kami bahwa kami akan menemukan sesuatu yang mobile. Dan tim dengan suar hanya mencari sesuatu yang bergerak.”
Saya bertanya kepada Alexander Aitov dari tim Nakhodka - bukankah menurut mereka semua orang telah mengubur orang statis sebelumnya? Bagaimanapun, suar tidak berguna baginya.
Dia memikirkannya. Tampak bagi saya bahwa semua tim lain sedang membicarakan tentang pemecahan masalah teknik dengan senyuman dan binar di mata mereka. Orang-orang dari MMS Rescue bercanda bahwa suar yang dijatuhkan bisa langsung menimpa orang yang berbohong. Para “Stratonauts” mengakui bahwa ini adalah tugas super yang sangat sulit dan belum ada ide untuk menyelesaikannya. Dan penyelamat dari Nakhodka berbicara, menurut saya, dengan campuran kesedihan dan harapan:
— Seorang gadis berusia tiga setengah tahun menghilang di taiga kami. Dia menghabiskan dua belas hari di sana, dan selama sepuluh hari penggeledahan dilakukan oleh banyak orang. Ketika mereka menemukannya, dia tergeletak di rumput, hampir tidak terlihat dari atas. Ditemukan hanya dengan menyisir.
Jika suar dipasang... pada usia tiga setengah tahun, anak tersebut sudah cukup sadar. Dan mungkin dia akan mendekatinya dan menekan tombolnya. Saya pikir beberapa nyawa akan terselamatkan.
- Apakah dia selamat?
- Dia ya.
Pada musim gugur, empat tim yang tersisa akan berangkat ke wilayah Vologda, dan tugas mereka akan jauh lebih sulit - menemukan seseorang di zona dengan radius 10 kilometer. Artinya, di atas lahan seluas lebih dari 300 kilometer persegi. Dalam kondisi di mana drone harus terbang selama setengah jam, penglihatannya terganggu oleh puncak pohon, dan komunikasi menghilang setelah hanya satu kilometer. Seperti yang dikatakan Maxim Chizhov, tidak ada satu pun prototipe yang siap menghadapi kondisi seperti itu, meski ia yakin setiap orang punya peluang. Grigory Sergeev, ketua tim pencarian dan penyelamatan Lisa Alert, menambahkan:
“Hari ini kami siap menggunakan beberapa teknologi yang telah kami lihat, dan itu akan efektif. Dan saya mendorong semua peserta dan non-peserta - teman-teman, uji teknologinya! Datang dan cari bersama kami! Dan bukan rahasia lagi bagi siapa pun bahwa hutan tidak tembus cahaya terhadap sinyal radio, dan pencitraan termal tidak dapat melihat menembus tajuk. Impian utama saya adalah menemukan lebih banyak orang dengan sedikit usaha.”
Sumber: www.habr.com