ביוראדר, מזל"ט מקרטון ונקניקייה מעופפת - ניקיטה קלינובסקי על טכנולוגיות חיפוש טובות ורעות

לפני מספר ימים הסתיימה תחרות האודיסיאה, בה חיפשו צוותי הנדסה את הטכנולוגיה הטובה ביותר לאיתור נעדרים ביער. בקיץ דיברתי על חצי גמר, ופרסמו את זה אתמול דיווח נהדר מהגמר.

המארגנים הציבו משימה קשה ביותר - למצוא שני אנשים בשטח של 314 קמ"ר תוך 2 שעות. היו רעיונות שונים, אבל (ספוילר) אף אחד לא הצליח. אחת המומחים הטכניים של התחרות הייתה ניקיטה קלינובסקי. שוחחתי איתו על המשתתפים, על החלטותיהם, וגם שאלתי אילו רעיונות נוספים זכורים לאורך כל שלבי התחרות.

אם כבר קראתם את הסיקור של הגמר, תוכלו לראות חלק מהשורות גם כאן. זה רק הראיון המלא עם עריכה מינימלית.

אם לא קראת יותר ממאמר אחד בסדרה זו, אספר בקצרה את ההקשר.

בפרקים הקודמיםקרן AFK Sistema השיקה את תחרות Odyssey כדי למצוא דרכים להציג טכנולוגיה מודרנית בחיפוש אחר אנשים שאבדו בטבע ללא אמצעי תקשורת. מתוך 130 קבוצות, ארבע קבוצות הגיעו לגמר - רק הן הצליחו למצוא אנשים ביער בשטח של 4 קמ"ר פעמיים ברציפות.

צוות נחודקה, שהוקם על ידי ותיקי שירות ההצלה יאקוטיה. מדובר במנועי חיפוש עם ניסיון רב בתנאי יער אמיתיים, אבל אולי הצוות הכי פחות מתקדם מבחינה טכנולוגית. הפתרון שלהם הוא משואה קולית גדולה, אשר באמצעות תצורת אות מיוחדת, ניתן לשמוע בבירור במרחק של עד קילומטר וחצי. אדם מגיע לקול ושולח אות למחלצים מהמגדלור. הטריק הוא לא כל כך בטכנולוגיה אלא בטקטיקות השימוש בה. מהנדסי חיפוש משתמשים במינימום משואות כדי לגדר את היקף החיפוש, ובהדרגה לצמצם אותו, למצוא את האדם.

צוות ורשינה הוא ההיפך הגמור מנקודקה. מהנדסים מסתמכים לחלוטין על טכנולוגיה ואינם משתמשים בכוחות קרקעיים כלל. הפתרון שלהם הוא רחפנים המצוידים במצלמות תרמיות מותאמות אישית, מצלמות ורמקולים. החיפוש בין הצילומים מתבצע גם על ידי אלגוריתמים, לא על ידי אנשים. למרות הספקנות של מומחים רבים לגבי חוסר התועלת של צילומים תרמיים והרמה הנמוכה של האלגוריתמים, ורשינה מצאה מספר פעמים אנשים גם בחצי הגמר וגם בגמר (אבל לא את אלה שהם היו צריכים).

Stratonauts ו-MMS Rescue הם שני צוותים המשתמשים במגוון שלם של פתרונות. משואות קול, בלונים לביסוס תקשורת בשטח, מל"טים עם צילום וגששי חיפוש בזמן אמת. הסטרטונאוטים היו הטובים ביותר בחצי הגמר כי הם מצאו את האנשים החסרים הכי מהר.

משואות קול הפכו לפתרון היעיל והנפוץ ביותר, אך בעזרתם הם יכולים למצוא רק אדם שמסוגל לזוז. לאדם שוכב אין כמעט סיכוי. נראה שהדרך הטובה ביותר לחפש אותו היא באמצעות מצלם תרמי, אך המצלם אינו יכול לראות דבר דרך הכתרים, ומתקשה גם להבחין בין כתמי חום מאנשים מכל שאר החפצים ביער. צילום, אלגוריתמים ורשתות עצביות הן טכנולוגיות מבטיחות, אך עד כה הן מציגות ביצועים גרועים. היו גם טכנולוגיות אקזוטיות, אבל לכל אחת מהן היו יותר מגבלות מאשר יתרונות.

- מה אתה עושה מחוץ לתחרות?
— קבוצת חברות INTEC, טומסק. התחום העיקרי הוא עיצוב תעשייתי, פיתוח אלקטרוניקה ותוכנה, לרבות תוכנות משובצות. יש לנו פיילוט קטן משלנו וייצור בקנה מידה קטן, אנחנו עוזרים להביא את המוצר מרעיון לייצור המוני. אחד הפרויקטים המפורסמים ביותר שלנו הוא פרויקט "NIMB", אותו אנו מפתחים מאז 2015. בשנת 2018, קיבלנו את פרס Red Dot Design עבור פרויקט זה. זהו אחד הפרסים היוקרתיים בעולם העיצוב התעשייתי.

-מה הדבר הזה עושה?
— זוהי טבעת אבטחה, כפתור אזעקה שהמשתמש לוחץ עליו כאשר מתרחש אירוע מדאיג. נראה כמו טבעת אצבע רגילה. יש כפתור בתחתית שלו, בפנים מודול בלוטות' לתקשורת עם סמארטפון, מנוע מיקרו-חשמלי לחיווי מישוש, סוללה ונורת LED בשלושה צבעים. הבסיס מכיל לוח קשיח-פלקס משולב. החלק העיקרי של הגוף הוא מתכת, הכיסוי הוא פלסטיק. זה פרויקט די מוכר. ב-2017 הם גייסו כ-350 אלף דולר בקיקסטארטר.

- איך אתה אוהב את זה פה? האם הקבוצות עומדות בציפיות?
- בחלק מהצוותים, לאנשים יש ניסיון רב בחיפוש, היו ביער יותר מפעם אחת, וביצעו אירועים כאלה יותר מפעם אחת. יש להם הבנה טובה איך למצוא אדם בתנאים אמיתיים, אבל יש להם מעט מאוד הבנה בטכנולוגיה. בקבוצות אחרות, החבר'ה בקיאים מאוד בטכנולוגיה, אבל אין להם שום מושג איך לנוע ביער בתנאי קיץ, חורף וסתיו.

- האם אין דרך זהב?
- עוד לא ראיתי את זה אפילו פעם אחת. הדעה הכללית של כל המומחים היא כזו: אם תאחדו את כל הצוותים, תכריח אותם לשיתוף פעולה אחד, תכריח אותם לשלב פתרונות, תיקח את הטוב ביותר מכל אחד ותיישם אותו, תקבל קומפלקס מגניב מאוד. באופן טבעי, יש לסיים אותו, להביא אותו למצב מוצר שפוי ולהביא אותו לצורה סופית לסחירה. עם זאת, זה יהיה פתרון מגניב מאוד שניתן להשתמש בו ולמעשה יציל חיים של אנשים.

אך בנפרד, כל אחד מהפתרונות אינו יעיל לחלוטין. באיזשהו מקום אין מספיק יכולת לכל מזג אוויר, באיזשהו מקום אין מספיק זמינות XNUMX שעות ביממה, חלקם לא מחפשים אנשים מחוסרי הכרה. אתה תמיד צריך לנקוט בגישה מקיפה והכי חשוב, אתה תמיד צריך להבין שיש תיאוריה מסוימת של חיפוש אנשים והמכלול חייב להתאים לתיאוריה הזו.

כעת הפתרונות גסים. כאן תוכלו לראות שני סוגים של פרויקטים: הראשון הוא מערכות פשוטות מאוד ואמינות מאוד שעובדות. משואות אותות הקול האלה שהחבר'ה מיקוטיה הביאו, צוות Nakhodka, הם מכשיר ייחודי. ברור שזה נעשה על ידי אנשים עם ניסיון רב. מבחינה טכנית, זה מאוד פשוט, זה אות פניאומטי רגיל עם מודול LoRaWAN ורשת MESH פרוסים עליו.

- מה כל כך מיוחד בו?
"אפשר לשמוע את זה במרחק של קילומטר וחצי ביער". רבים אחרים אינם חווים את האפקט הזה, למרות שרמת הווליום זהה בערך לכולם. אבל תדר ותצורה שנבחרו נכון של האות הפנאומטי נותנים תוצאות כאלה. אני אישית הקלטתי את הסאונד במרחק של כ-1200 מטר, מתוך הבנה טובה מאוד שזה באמת צליל של אות והכיוון אליו. בתנאים בעולם האמיתי הדבר הזה עובד מצוין.

- יחד עם זאת, זה נראה הכי פחות מתקדם מבחינה טכנולוגית.
- זה נכון. הם עשויים מחתיכת צינור PVC והם הפתרון הפשוט, האמין והיעיל ביותר. אבל עם המגבלות שלו. אנחנו לא יכולים להשתמש במכשירים האלה כדי למצוא אדם מחוסר הכרה.

— מחלקה ב' של פרויקטים?
- המחלקה השנייה היא פתרונות טכניים מורכבים המיישמים דגמי חיפוש ספציפיים שונים - חיפוש באמצעות צילומים תרמיים, שילוב של הדמיה תרמית ותמונות תלת-צבע, מזל"טים וכו'.

אבל הכל שם מאוד גולמי. רשתות עצביות משמשות במקומות. הם פרוסים על מחשבים אישיים, על לוחות nvidia jetson ועל המטוסים עצמם. אבל כל זה עדיין לא נחקר. וכפי שהראה בפועל, השימוש באלגוריתמים ליניאריים בתנאים אלה עבד בצורה יעילה הרבה יותר מאשר רשתות עצביות. כלומר, זיהוי אדם לפי נקודה על התמונה מצילום תרמי, באמצעות אלגוריתמים ליניאריים, לפי השטח והצורה של האובייקט, נתן אפקט הרבה יותר גדול. הרשת העצבית לא מצאה כמעט כלום.

– כי לא היה מה ללמד אותה?
- הם טענו שהם לימדו, אבל התוצאות היו שנויות במחלוקת ביותר. אפילו לא שנויים במחלוקת - כמעט לא היו כאלה. רשתות עצביות לא הראו את עצמן כאן. יש חשד שאו לימדו אותם בצורה לא נכונה או שלימדו אותם את הדבר הלא נכון. אם רשתות עצביות מיושמות בצורה נכונה בתנאים אלה, סביר להניח שהן יתנו תוצאות טובות, אבל אתה צריך להבין את כל מתודולוגיית החיפוש.

- הם אומרים שרשתות עצבים מבטיחות. אם תעשה אותם טוב, הם יעבדו. להיפך, אומרים על צילום תרמי שהוא חסר תועלת בכל מקרה.
"למרות זאת, העובדה נרשמה. הצילום התרמי באמת מחפש אנשים. כמו במקרה של רשתות עצביות, עלינו להבין שאנו מדברים על כלים. אם ניקח מיקרוסקופ, אז לבחון עצמים קטנים. אם אנחנו דופקים מסמר, אז עדיף לא להשתמש במיקרוסקופ. זה אותו דבר עם תמונה תרמית ורשתות עצביות. מכשיר מוגדר כהלכה, בשימוש נכון בתנאים הנכונים, נותן תוצאה טובה. אם נשתמש בכלי במקום הלא נכון ובצורה הלא נכונה, טבעי שלא נקבל את התוצאה.

- נו, איך אפשר להשתמש בדימוי תרמי אם אומרים פה שגם גדם נרקב נותן יותר חום מסבתא נעדרת?
- לא יותר. הם בדקו, הסתכלו - לא יותר. לאדם יש דפוס ברור. אתה צריך להבין שאדם הוא אובייקט מאוד ספציפי. יתרה מכך, בתקופות שונות של השנה מדובר בחפצים שונים. אם בקיץ עסקינן, אז מדובר באדם בחולצת טריקו קלה או בחולצה או חולצה שזוהרת עם נקודה עוצמתית על הצילום התרמי. אם אנחנו מדברים על סתיו, על חורף, אז אנחנו רואים ראש מכוסה ברדס עם שארית של עקבות חום שיוצאים מתחת למכסה המנוע או מתחת לכובע, ידיים זוהרות - כל השאר מוסתר על ידי בגדים.

לכן, אדם יכול להיראות בבירור דרך תמונה תרמית; ראיתי את זה במו עיני. דבר נוסף הוא שחזירי בר, ​​איילים ודובים נראים בבירור באותה מידה, ואנחנו צריכים לסנן בצורה ברורה מאוד את מה שאנחנו כן רואים. אתה בהחלט לא יכול להסתדר רק עם צילום תרמי; אתה לא יכול פשוט לקחת אותו, להצביע על צילום תרמי ולומר שזה יפתור את כל הבעיות שלנו. לא, חייב להיות תסביך. המתחם צריך לכלול מצלמה בשלושה צבעים המספקת תמונה בצבע מלא או תמונה אחורית מונוכרום עם תאורה אחורית עם נוריות. זה חייב לבוא עם משהו נוסף נוסף, כי הדמיה התרמית עצמה רק מייצרת כתמים.

— מבין הקבוצות שנמצאות כרגע בגמר, מי הכי מגניבה?
- למען האמת, אין לי מועדפים. אני יכול לזרוק לבנה מוצקה על כל אחד. בוא נגיד שמאוד אהבתי את ההחלטה של ​​צוות ורשינה הראשון. רק היה להם מצלמת תרמית בתוספת מצלמה בשלושה צבעים. אהבתי את האידיאולוגיה. החבר'ה חיפשו באמצעים טכניים בלי לערב כוחות קרקע, לא היו להם צוותים ניידים בכלל, הם חיפשו רק עם מל"טים, אבל הם מצאו אנשים. אני לא אגיד אם הם מצאו את מי שהם צריכים או לא, אבל הם מצאו אנשים ומצאו חיות. אם נשווה את הקואורדינטות של אובייקט בצילום תרמי לבין אובייקט במצלמה בשלושה צבעים, אז נוכל לזהות את האובייקט ולקבוע אם יש שם אדם.

יש לי שאלות לגבי היישום, הסנכרון של המצלם התרמי והמצלמה נעשה ברשלנות, זה כמעט לא היה שם בכלל. באופן אידיאלי, המערכת צריכה לכלול זוג סטריאו, מצלמת מונוכרום אחת, מצלמת שלושה צבעים ומצלמת תמונה תרמית, וכולם פועלים במערכת זמן אחת. זה לא היה המקרה כאן. המצלמה עבדה במערכת נפרדת, המדמה התרמית במערכת נפרדת, והם נתקלו בחפצים בגלל זה. אם המהירות של המל"ט הייתה קצת יותר גבוהה, זה היה נותן עיוותים חזקים מאוד.

- האם הם טסו על מסוק או שהיה מטוס?
- לאף אחד כאן לא היה מסוק. או ליתר דיוק, המסוקים שוגרו על ידי אחד הצוותים, אבל זו הייתה פונקציה טכנית גרידא כדי להבטיח תקשורת באזור החיפוש. נתלה עליהם משחזר LOR, והוא סיפק תקשורת ברדיוס של 5 קילומטרים.

כתוצאה מכך, כל מטוסי החיפוש כאן הם מסוג מטוס. זה מביא איתו בעיות משלו, כי ההמראה והנחיתה אינן קלות. לדוגמה, אתמול תנאי מזג האוויר לא אפשרו לצוות Nakhodka לשגר את המל"ט שלהם. אבל הייתי אומר את זה: המל"ט שהיה להם בשירות לא היה עוזר להם בצורה שבה הוא מוגדר כעת.

"בחצי הגמר הם רצו להשתמש במזל"ט רק להעברת ממסר.
- המל"ט בנחודקה יוצר לצילום וידיאו והתרעה. יש משואה, מצלמת הדמיה תרמית ומצלמה צבעונית. זה לפחות מה ששמעתי מהם. הם אפילו לא פרקו את זה אתמול. זה עדיין היה ארוז בזמן שנמסר. אבל גם אם הם קיבלו את זה, הם כנראה לא היו משתמשים בזה. הייתה להם טקטיקה אחרת לגמרי - הם חיפשו ברגליים.

היום החבר'ה רוצים לזרוע את היער עם משואות ולהשתמש בהן כדי למצוא אנשים. זה הפתרון שאני הכי פחות אוהב. יש לי ספקות גדולים שהם יאספו אז את 350 המגדלורים שהביאו לכאן. או יותר נכון, נכריח אותם לאסוף, אבל זה לא עובדה שהם יאספו הכל. הכי אהבתי את ההחלטה של ​​הצוות הראשון כי היא כללה נטישה מוחלטת של כוחות היבשה.

- רק בגלל זה? אחרי הכל, אם באמת לוקחים שטח כזה עצום בכמות, זה עשוי לעבוד.
"סביר להניח שזה יעבוד, אבל לא אהבתי את תצורת הירידה או את התצורה של המשואות עצמם."

- נותרה לבנה לסטרטונאוטים.
- לסטרטונאוטים יש פתרון מגניב. אם הם היו עושים את זה כמו שהם רצו לעשות את זה, הם היו מצליחים. אבל היו להם גם בעיות עם מכונות מעופפות.

יש להם מערכת למתן קבוצות חיפוש. הדגש העיקרי הוא על כוחות קרקע ניידים. הם מונפקים משואות, מסופקים עם תקשורת עם קבוצות ותקשורת עם משואות קרקע לפריסת קבוצות חיפוש בנקודות הנכונות ובכיוונים הנכונים. יש להם בלונים עם משחזרים המספקים תקשורת על פני האזור. יש להם משואות נייחות קרקעיות, אבל יש מעט מאוד כאלה, והם בעצמם מודים שהם עשו אותם ברגע האחרון, ומבחינתם זו לא היחידה הטקטית העיקרית - הם הכינו אותם לשם בדיקה. יש לא מעט כאלה והם לא תרמו תרומה מיוחדת לטקטיקה.

הטקטיקה העיקרית הייתה שלכל מנוע חיפוש בקבוצה יש גשש אישי משלו, שמשולב לרשת מידע אחת יחד עם המטה. הם יכולים לראות בבירור מי נמצא באיזה מקום. הסירוק מתבצע בזמן אמת, הכיוון מותאם.

"הכל נראה כאילו אתה באמת רוצה לשלב אותו לאחד."
- כן, בהחלט. גריגורי סרגייב ואני הלכנו, הוא מסתכל ואומר, "לעזאזל, איזה דבר מגניב, הלוואי שהיה לי את זה," אנחנו באים לאחרים, "לעזאזל, איזה דבר מגניב, הלוואי שהיה לי את זה," אנחנו מגיעים ל- שלישית, "לעזאזל, איזה דבר מגניב." , הייתי מוצא אדם שם ושם."

בנפרד, הם פתרונות טובים מבחינה מגזרית לתנאים מסוימים. אם משלבים אותם, אז מקבלים מתחם טוב מאוד, שיש בו שדה תקשורת אחד, יש פריסה של המערכת לטווח ארוך באמצעות בלונים, יש מערכת למעקב ושליטה על כוחות קרקע בזמן אמת, יש משואות שפוגעות בטווח מספיק ארוך ויכולות שימוש וחלוקה נכונה של אזור החיפוש לגזרות מספקות אות לאדם כדי שילך אליהן, ואז הכל הופך לעניין של טכנולוגיה. יש מזג אוויר מעופף - כוחות מסוימים משמשים, אין מזג אוויר מעופף - אחרים, לילה - אחרים.

"אבל הכל יקר בצורה קטסטרופלית."
- חלקם יקרים, חלקם לא.

- למשל, מזל"ט אחד שממריא עכשיו כנראה עולה כמו בואינג.
- כן, העלות שלהם די גבוהה. אבל אתה צריך להבין שאם משתמשים בו נכון, זו רכישה חד פעמית. אתה צריך לקנות אותו פעם אחת, ואז פשוט להעביר אותו ברחבי הארץ ולהשתמש בו. השקעה חד פעמית שכזו בידיים מסוגלות תחזיק מעמד די הרבה זמן אם תתחזוקה ותפעל כמו שצריך.

- כשהסתכלת על הבקשות לתחרות, היה משהו שאהבת, אבל לא הגעת לגמר?
- היו שם הרבה דברים מצחיקים.

- מה הדבר הכי מצחיק שאתה זוכר?
- אני באמת זוכר את הביורדארים התלויים על הבלון. צחקתי הרבה זמן.

"זה אפילו מפחיד לשאול מה זה."
- החוכמה היא שזו דרך ממש טובה לקבוע. Bioradar נועד לזהות עצמים חיים ביולוגיים על רקע כל דבר אחר שמשתקף. בדרך כלל נעשה שימוש ברטט ודופק בחזה. לשם כך משתמשים במכ"מים בתדר גבוה מאוד במהירות 100 גיגה-הרץ; הם זורחים במרחק די טוב ומאירים את היער לעומק של 150 על 200 מטר.

- אז למה זה מצחיק?
- כי הדבר הזה עובד רק כשהוא מותקן באופן קבוע, ורצו לתלות אותו על בלון. והם אומרים, "זהו חפץ נייח." עכשיו אנחנו מסתכלים על הבלון, הוא כל הזמן רועד, ורוצים לתלות עליו דבר שחייב להיות מוברג היטב לקרקע, אחרת התמונה תהיה כזו ששום דבר לא יהיה ברור עליו בכלל.

מזל"טים מקרטון היו גם מאוד מצחיקים.

- אלה מקרטון?
כן, מזל"טים מקרטון. זה היה מאוד מצחיק. מטוס מודבק מקרטון וצבוע בלכה. הוא טס בדיוק כפי שאלוהים רוצה. החבר'ה רצו שהוא יעוף לכיוון אחד, אבל הוא טס לכל מקום חוץ מהכיוון הנכון, ובסוף הוא התרסק וחסך לעצמו את הכאב.

"הבייגל המעופף שניתן להגדיר מחדש לנקניק מעופף" היה מצחיק מאוד - ציטוט אמיתי מהאפליקציה. הצמה החיצונית של צינור האש נלקחת, הגומי מוסר, הוא מנופח והופך לצינור ארוך, מעוות משני הצדדים. הם קושרים אותו יחד ומתברר שזו סופגניה מעופפת עליה תולים מצלמה. ושבייגל יכול להפוך בקלות לנקניקייה מעופפת - כולם צחקו מהנקניקייה. למה, למה הנקניקייה לא ברור, אבל זה היה מאוד מצחיק.

- שמעתי על קוביות שמניחים על הקרקע, והן קוראים רעידות וצעדים.
– כן, אכן, היו דברים כאלה. אתה צריך להבין שהדבר הוא למעשה די פונקציונלי. אני מכיר כמה מוצרים מסחריים שעושים בדיוק את זה. זהו סיסמוגרף מכוון אבטחה למערכות אבטחה היקפיות. אבל הדבר הזה משמש אך ורק עבור תשתית קריטית ומתקנים צבאיים. אני יודע שבתחנות שאיבת דלק יש מערכות בקרת כניסה תלת-מפלסיות, הראשונה שבהן היא סייסמוגרפים.

- נשמע די מבטיח. למה לא אז?
"העובדה היא שזה דבר אחד להגן על ההיקף הסגור של מתקן תשתית קריטי עם שטח קטן, ודבר אחר לזרוע את כל היער עם הסיסמוגרפים האלה. הטווח שלהם קצר מאוד, והדבר החשוב ביותר הוא שבקושי ניתן להבחין בין חזיר בר רץ, גבר רץ ודוב רץ. תיאורטית, זה אפשרי, כמובן, אם מפעילים את החומרה בצורה נכונה, אבל זה מאוד מסבך את הטכניקה; יש שיטות הרבה יותר פשוטות, נראה לי.

המליצו לכולם לעלות לרבע הגמר, לכל אחד המליצו לנסות את כוחם. אלו שאנו רואים כאן הם אלו שבאמת הצליחו למצוא אנשים. כל שאר האנשים לא נמצאו, אז התחרות, כך נראה לי, די אובייקטיבית. אתה יכול, למשל, לסמוך על חוות דעת של מומחים, אתה לא יכול לסמוך עליה, אבל העובדה נשארת בעינה - הם מצאו אותה או לא מצאו אותה.

מקור: www.habr.com