מהנדסים מחלצים נעדרים ביער, אבל היער עדיין לא מוותר

מדי שנה, מצילים מחפשים עשרות אלפי נעדרים בטבע. מהערים, הכוח הטכנולוגי שלנו נראה כל כך עצום שהוא יכול להתמודד עם כל משימה. זה נראה כמו לקחת תריסר מל"טים, לחבר לכל אחד מצלמה ומצלם תרמי, לחבר רשת עצבית וזהו - זה ימצא כל אחד תוך 15 דקות. אבל זה לא נכון בכלל.

עד כה, הטכנולוגיה ניצבת בפני הרבה מגבלות, וצוותי חילוץ סורקים אזורים ענקיים עם מאות מתנדבים.

בשנה שעברה השיקה קרן הצדקה Sistema את פרויקט Odyssey למציאת טכנולוגיות חדשות לחיפוש אנשים. השתתפו בה מאות מהנדסים ומעצבים. אבל אפילו אנשים בעלי ידע טכנולוגי ומנוסים לפעמים לא הבינו עד כמה היער בלתי חדיר לטכנולוגיה.

ב-2013 נעלמו שתי ילדות קטנות, אלינה איבנובה ואיאנה וינוקורובה, בכפר סינסק ביאקוטיה. כוחות אדירים נפרסו לחפש אותם: הם ציידו מאות מתנדבים, צוותי חילוץ, צוללנים ומזל"טים בצילומים תרמיים. צילומי המסוק פורסמו לציבור כדי שכולם יוכלו לצפות בהקלטות באינטרנט. אבל לא היה מספיק כוח. מה עלה בגורל הבנות עדיין לא ידוע.

יאקוטיה ענקית. אם זו הייתה מדינה, היא הייתה בין עשרת הגדולות לפי שטח. אבל פחות ממיליון בני אדם חיים בשטח הענק הזה. בטייגה אינסופית כזו נטושה, ניקולאי נחודקין עבד 12 שנים בשירות ההצלה של יאקוטיה, 9 מהן כמנהיג. כאשר התנאים גרועים מאי פעם והמשאבים דלים, עלינו להמציא דרכים חדשות למצוא אנשים. וכמו שניקולאי אומר, רעיונות לא באים מחיים טובים.

ניקולאי נחודקין

מאז 2010, שירות ההצלה של יאקוטיה משתמש ברחפנים. זהו ארגון נפרד ממשרד מצבי החירום של הפדרציה הרוסית, הממומן על ידי הרפובליקה עצמה. אין תקנות כל כך מחמירות לציוד, ולכן המשרד למצבי חירום החל להשתמש ברחפנים הרבה יותר מאוחר. בשירות פועלת גם קבוצה מדעית שבה מהנדסים נלהבים מפתחים טכנולוגיות יישומיות למחלצים.

"שיטות החיפוש הקיימות שמשרד מצבי חירום, שירותי ההצלה וכל מיני רשויות אכיפת החוק שינו לא השתנו מאז שנות ה-30. הגשש עוקב אחר השביל, הכלב עוזר לא ללכת לאיבוד", אומר אלכסנדר איטוב, מי שהיה מנהיג הקבוצה המדעית. "אם לא נמצא אדם, כפר שלם, שניים, שלושה, קם ביקוטיה. כולם מתאחדים וסורקים את היערות. כדי לחפש אדם חי, כל שעה חשובה, והזמן אוזל במהירות. אף פעם אין מספיק מזה. כשהטרגדיה אירעה בסינסק, היו מעורבים הרבה אנשים וציוד, אך ללא תוצאות. מצבים דומים קורים בעת חיפוש בטייגה הנטושה. כדי לתקן זאת איכשהו, בא הרעיון לא לתפוס את הנעדר כחוליה פסיבית, אלא להשתמש ברצון שלו להציל את עצמו ואת צמאונו הפעיל לחיים".

מהנדסי הצלה החליטו להרכיב משואות חילוץ ואור צלילים - מכשירים גדולים אך קלי משקל המפיצים צליל חזק וזוהר לאורך זמן, ומושכים תשומת לב ביום ובלילה. אדם אבוד, שיגיע אליהם, ימצא מים, ביסקוויטים וגפרורים - ובמקביל הנחיות לשבת בשקט ולחכות למחלצים.

משואות כאלה ממוקמות במרחק של שלושה קילומטרים אחת מהשנייה ומקיפות את אזור החיפוש המשוער אחר הנעדר. הם משמיעים צליל נמוך, כאילו מכונית מקרקרת - כי תדרים גבוהים מתפשטים הרבה יותר גרוע ביער. לעתים קרובות אלה שחולצו חשבו שהם עוקבים אחר קול הכביש או קבוצת תיירים שעומדת לעזוב.

מגדלורים היו פשוטים להפליא. זו לא הייתה הפעם הראשונה שהקבוצה המדעית מיישמת פתרונות יסודיים אך גאוניים.

"לדוגמה, הם פיתחו חליפה צפה למחלצים. המכנסיים והז'קט נראים כמו אוברולים רגילים, אבל במים הם שומרים על אדם לצוף. כדי להיות תועלתני לחלוטין, החליפה היא דו-שכבתית. בפנים תפורים גרגירי קצף פוליאוריטן. יש פיתוח לצלילה לצלילה בטמפרטורות נמוכות. כאשר אוויר דחוס מתרחב במזג אוויר קר, השסתומים מתכסים בכפור, והאדם נחנק. כמה מכונים לא הצליחו להבין מה לעשות עם זה - הם פיתחו חומרים מיוחדים, יצרו חימום חשמלי והציגו כל מיני גישות מודרניות.

החבר'ה שלנו פתרו את הבעיה תמורת 500 רובל. הם העבירו את האוויר הקר שמגיע מהגליל (והם נכנסים מתחת למים אפילו ב-57-) דרך סליל שעבר דרך תרמוס סיני. האוויר מתחמם, אנשים נכנסים מתחת למים ויכולים לעבוד שם".

אבל המשואות פשוטות מדי; חסרות להם פונקציות שימושיות רבות. במהלך פעולות החיפוש, נאלץ המציל לרוץ באופן קבוע למרחקים ארוכים כדי לבדוק כל משואה. אם יש עשר משואות, על המציל ללכת 30 ק"מ דרך הטייגה כל 3-4 שעות.

בשנת 2018 השיקה קרן הצדקה Sistema את פרויקט Odyssey, תחרות לצוותים שבאמצעות טכנולוגיות חדשות ינסו למצוא את הדרכים העדכניות ביותר להציל נעדרים בטבע. ניקולאי נחודקין ואלכסנדר איטוב וחבריהם החליטו לקחת חלק - הם קראו לצוות "נחודקה" והביאו את המכשיר הפשוט ביותר שלהם כדי לשפר אותו בתחרות עם אחרים.

לפי נתוני משרד הפנים, כמעט 2017 אלף בני אדם נעלמו ברוסיה ב-84, ומחציתם לא נמצאו. בממוצע חיפשו מאה אנשים אחר כל נעדר. לכן, המשימה של תחרות אודיסיאה הייתה "ליצור טכנולוגיות שיעזרו למצוא נעדרים ביער ללא מקור תקשורת. אלה יכולים להיות מכשירים, חיישנים, מזל"טים, אמצעי תקשורת חדשים וכל מה שהדמיון שלך מסוגל".

"אחד הפתרונות הלא ברורים - או הפנטזיה - הוא ספינת אוויר המצוידת במערכת ביו-רדאר. אבל לצוות לא היה אב טיפוס, והם הגבילו את עצמם רק להציג את הרעיון שלהם", אומר מומחה התחרות מקסים צ'יז'וב.

צוות אחר החליט להשתמש בחיישן סיסמי - מכשיר שבין הרעידות על הקרקע, יכול לזהות צעדים אנושיים ולהראות את הכיוון ממנו הם מגיעים. בעזרת אב הטיפוס הם אפילו הצליחו למצוא ניצבת שגילמה את "האבוד" (כפי שכינו אותם המשתתפים בחיבה), אבל הצוות לא הגיע רחוק בתחרות.

עד יוני 2019, לאחר מספר מבחני אימונים ביערות של אזורי לנינגרד, מוסקבה וקלוגה, 19 הנבחרות הטובות ביותר הגיעו לחצי הגמר. הם קיבלו את המשימה למצוא שני תוספות בפחות משעתיים על שטח של 2 קמ"ר. אחד נע ביער, השני שכב במקום אחד. לכל צוות היו שני ניסיונות למצוא את האדם.

"בין המועמדים לחצי הגמר, צוות אחד רצה ליצור נחיל של מל"טים שנאלץ לעוף מתחת לצמרות העצים, נשלט על ידי בינה מלאכותית, קביעת כיוון התנועה, טיסה סביב גזעים, התחמקות מענפים וזרדים. באמצעות AI, זה היה מנתח את הסביבה ומזהה את האדם.

אבל הפתרון הזה עדיין די רחוק מלהיות מיושם בצורה מתפקדת. אני חושב שזה ייקח כשנה עד שזה יעבוד, לפחות בתנאי מבחן", אומר מקסים צ'יז'וב.

צוות החיפוש של ALB היה קרוב להצלחה. היה להם על הסיפון רמקול שמתחבר למכשיר קשר, מיקרופון שיכול להאזין לחלל שמסביב, מצלמה ומחשב עם AI ורשת עצבית מאומנת שמעבדת תמונות מהמצלמה בזמן אמת, שבה יכול אדם נראה.

"המפעיל יכול היה לנתח לא אלפי תמונות, שזה בלתי אפשרי פיזית, אלא עשרות או אפילו יחידות, ואז לקבל החלטה: האם לשנות את מסלול הרחפן, האם יש צורך ברחפן נוסף לצורך סיור, או לשלוח מיד צוות חיפוש. ”

אבל רוב הצוותים התמודדו עם בעיות דומות - הטכנולוגיות לא הותאמו לתנאים של יער אמיתי.

ראייה ממוחשבת, שרבים הסתמכו עליה, עבדה במבחנים בפארקים וביערות - אך התבררה כחסרת תועלת ביערות עבותים.

גם צילומי תרמית, שכשליש מהצוותים קיוו להם, התבררו כלא יעילים. בקיץ – וכאן רוב האנשים נעלמים – העלווה מתחממת עד כדי כך שהיא הופכת לנקודה חמה מתמשכת. קל יותר לחפש בפרק זמן קצר בלילה, אבל עדיין יש הרבה כתמי חום - גדמים מחוממים, בעלי חיים ועוד ועוד. מצלמה יכולה לעזור לאמת מקומות חשודים, אבל בלילה היא מועילה מעט.

נוסף על כך, התברר כי צילום תרמי היה קשה להשגה. "למרבה הצער, בשל ההגבלות שהוטלו עלינו על ידי האיחוד האירופי ומדינות אחרות, מצלמים תרמיים טובים אינם זמינים ברוסיה", אמר אלכסיי גרישייב מצוות ורשינה, שהסתמך על טכנולוגיה זו.

"למצלמות תרמיות הקיימות בשוק יש פלט דיגיטלי בתדירות של 5-6 פריימים לשנייה ויציאת וידאו אנלוגית נוספת עם קצב פריימים גבוה אך איכות תמונה נמוכה. בסופו של דבר, מצאנו מצלמת תרמית סינית טובה מאוד. אפשר לומר שהתמזל מזלנו - היה רק ​​אחד כזה במוסקבה. אבל זה הציג תמונה על צג קטן שבו שום דבר לא נראה.

רוב הצוותים השתמשו בפלט הווידאו. הצוות שלנו הצליח לשכלל את הדגם ולהשיג ממנו תמונה דיגיטלית באיכות גבוהה בתדירות של 30 פריימים לשנייה. התוצאה היא צילום תרמי רציני מאוד. כנראה שרק דגמים צבאיים טובים יותר".

אבל אפילו הבעיות האלה הן רק ההתחלה. במהלך הזמן הקצר שהמל"ט טס מעל אזור החיפוש, אספו מצלמות ומצלמים תרמיים עשרות אלפי תמונות. אי אפשר היה להעביר אותם לנקודה תוך כדי - לא הייתה אינטרנט או תקשורת סלולרית מעל היער. לכן, המל"ט חזר לנקודה, ההקלטות הורדו מהמדיה שלו, השקיעו בכך לפחות חצי שעה, ובסופו של דבר הם קיבלו כמות כזו של חומר שלא יהיה אפשרי פיזית לצפות בו תוך שעות. במצב זה, צוות ורשינה השתמש באלגוריתם מיוחד שהדגיש תמונות שבהן זוהו חריגות תרמיות. זה הפחית את זמן עיבוד הנתונים.

“ראינו שלא כל הקבוצות שהגיעו למבחני ההסמכה הבינו מה זה יער. שביער אות הרדיו מתפשט אחרת ואובד די מהר", הכריז מקסים צ'יז'וב במסיבת עיתונאים. "ראינו גם את ההפתעה של הקבוצות כשהקשר אבד כבר במרחק של קילומטר וחצי מנקודת הזינוק. עבור חלקם, המחסור באינטרנט מעל היער היה הפתעה. אבל זו המציאות. זה היער שבו אנשים הולכים לאיבוד".

הטכנולוגיה המבוססת על משואות אור וקול הראתה את עצמה היטב. ארבע קבוצות הגיעו לגמר, שלוש מהן הסתמכו על החלטה זו. ביניהם "Nkhodka" מיקוטיה.

"כשראינו את הג'ונגל הזה ליד מוסקבה, מיד הבנו שאין שום קשר למל"טים שם. כל כלי נחוץ למשימה מסוימת, והם טובים לבדיקת שטחים פתוחים גדולים", אומר אלכסנדר איטוב.

עד לחצי הגמר, לקבוצה היו רק שלושה אנשים שהלכו ביער והציבו משואות באזור החיפוש. ובעוד שרבים פתרו בעיות הנדסיות, נחודקה עבדה כמו מצילים. "אתה צריך להשתמש בפסיכולוגיה לא אגררית כשאתה רק מכסה את השטח. אתה צריך להתנהג כמו מציל, לשים את עצמך במקום הנעדר, להסתכל על הכיוון המשוער לאן הוא יכול ללכת, באילו נתיבים".

אבל בשלב זה, המגדלורים של נאחודקה כבר לא היו פשוטים כפי שהיו ביקוטיה לפני מספר שנים. בעזרת מענקי Sistema פיתחו מהנדסי הצוות טכנולוגיית תקשורת רדיו. כעת, כאשר אדם מוצא מגדלור, הוא לוחץ על כפתור, המצילים מקבלים מיד אות ויודעים בדיוק באיזה מגדלור ימתין להם האדם האבוד. המל"ט נחוץ לא לחיפוש, אלא כדי להרים מחזיר אותות רדיו לאוויר ולהגדיל את רדיוס השידור של אות ההפעלה מהמשואות.

שני צוותים נוספים פיתחו מערכות חיפוש שלמות המבוססות על משואות קול. כך למשל, צוות MMS Rescue יצר רשת של משואות ניידות, כאשר כל משואה היא משחזר, המאפשרת לשדר אות על הפעלתו גם בהיעדר תקשורת רדיו ישירה עם מטה החיפוש.

"יש לנו קבוצה של מתלהבים שלקחו על עצמם את המשימה הזו בפעם הראשונה", הם אומרים. "היינו מעורבים בתעשיות אחרות - טכנולוגיה, IT, יש לנו מומחים מתחום החלל. התכנסנו, הסתערנו והחלטנו לקבל את ההחלטה הזו. הקריטריונים העיקריים היו עלות נמוכה וקלות שימוש. כדי שאנשים ללא הכשרה יוכלו לקחת את זה וליישם את זה".

צוות אחר, ה-Stratonauts, הצליח למצוא תוספת הכי מהירה באמצעות פתרון דומה. הם פיתחו אפליקציה מיוחדת שעקבה אחר מיקום המל"ט, מיקום המשואות ומיקום כל המחלצים. המל"ט שמסר את המשואות פעל גם כמחזר לכל המערכת, כדי שהאות מהמשואות לא ילך לאיבוד ביער.

"זה לא היה קל. יום אחד ממש נרטבנו. שניים מאנשינו נכנסו ליער דרך רוח גבית, והם הבינו שזה רחוק מלצאת לפיקניק. אבל חזרנו עייפים ומאושרים - אחרי הכל, מצאנו את האדם בשני הניסיונות תוך 45 דקות בלבד", אומר סטניסלב יורצ'נקו מסטרטונאוטס.

"השתמשנו ברחפנים כדי להעביר משואות למרכז האזור כדי להבטיח כיסוי מקסימלי. המל"ט יכול לשאת משואה אחת בטיסה אחת. זה ארוך - אבל מהיר יותר מאדם. השתמשנו במזל"טים קומפקטיים קטנים DJI Mavick - משואה אחת היא בגודל שלה. זה המקסימום שהוא יכול לשאת, אבל זה עובד בתקציב. כמובן שארצה למצוא פתרון אוטונומי לחלוטין. עם AI, כך שהרחפן סורק את היער וקובע את נקודות השחרור. יש לנו עכשיו מפעיל, אבל אחרי קילומטר, אם לא נשתמש במכשירים נוספים, החיבור מסתיים. לכן, בשלב הבא נמצה משהו”.

אבל אף צוות לא מצא אדם משותק, והכי חשוב, הם מעולם לא הבינו איך לעשות את זה. תיאורטית, רק לצוות ורשינה היה סיכוי למצוא אותו, שלמרות כל הקשיים הצליחה למצוא את האיש ולעלות לגמר באמצעות מצלמת תרמי ומצלמה.

"בתחילה, עלה לנו הרעיון להשתמש בשני מל"טים מסוג מטוס", אומר אלכסיי גרישאיב מורשינה, "פיתחנו אותם כדי לקבוע את הרכב האטמוספירה, ועדיין מוטלת עלינו המשימה לייצר מל"ט לכל מזג אוויר. החלטנו לנסות אותם בתחרות הזו. המהירות של כל אחד היא בין 90 ל-260 קמ"ש. המהירות הגבוהה והמאפיינים האווירודינמיים הייחודיים של המל"ט מספקים את היכולת לחפש בכל תנאי מזג אוויר ומאפשרים לך לסרוק במהירות אזור נתון".

היתרון של מכשירים כאלה הוא שהם לא נופלים עם כיבוי המנוע, אלא ממשיכים לגלוש ולנחות עם מצנח. החיסרון הוא שהם לא ניתנים לתמרון כמו quadcopters.

המל"ט הראשי של Vershina מצויד בצילום תרמי ובמצלמה ברזולוציה גבוהה ששונתה על ידי הצוות, בעוד שלמל"ט השני יש מצלמת צילום בלבד. על סיפון המל"ט הראשי ישנו מיקרו מחשב, אשר באמצעות תוכנה שפותחה על ידי הצוות, מזהה באופן עצמאי חריגות תרמיות ושולח את הקואורדינטות שלהן עם תמונה מפורטת משתי המצלמות. "בדרך זו, אנחנו לא צריכים להסתכל על כל החומר בשידור חי, שכדי לתת לך מושג, זה בערך 12 תמונות לשעת טיסה."

אבל הצוות יצר לאחרונה את טכנולוגיית המטוס, ועדיין היו איתה בעיות רבות - עם מערכת השיגור, עם המצנח, עם הטייס האוטומטי. "פחדנו לקחת אותו לבדיקה - הוא יכול פשוט ליפול. רציתי להימנע מבעיות טכניות. לכן לקחנו פתרון קלאסי - DJI Matrice 600 Pro."

למרות כל הקשיים, שבגללם נטשו מצלמות רבות ומצלמות תרמיות, הצליחה ורשינה למצוא תוספת. זה דרש הרבה עבודה, ראשית עם הדמיה התרמית, ושנית עם שיטות החיפוש עצמן.

במשך שלושה חודשים בדק הצוות טכנולוגיה שאפשרה לצלם תרמי לראות את הקרקע בין החופות. "היה קצת מזל, כי המסלול של הניצבים עבר ביערות כאלה שאף מצלם תרמי לא יראה כלום. ואם אדם עייף ויושב אי שם מתחת לעץ, אי אפשר יהיה למצוא אותו.
כבר מההתחלה סירבנו לסרוק לחלוטין את היער עם המל"טים שלנו. במקום זאת, החלטנו לחפש את האדם באמצעות טיסה מעל קרחות, קרחות ושטחים פתוחים. הגעתי לאתר מראש כדי ללמוד את השטח, ובאמצעות כל המפות הקיימות ברשת, ציירתי מסלולים למל"ט רק על פני אותם מקומות שבהם אדם יכול להיות גלוי תיאורטית".

לדברי אלכסיי, שימוש בכמה רחפנים ביחד בבת אחת הוא יקר מאוד (ספק אחד עם פתרון טכני לחיפוש על הסיפון עולה יותר מ-2 מיליון רובל), אבל בסופו של דבר זה יהיה הכרחי. הוא מאמין שזה מציע הזדמנות לזהות תוספת נייחת. "בהתחלה רצינו לחפש אדם מרותק למיטה. היה נדמה לנו שבכל מקרה נמצא משהו נייד. והצוותים עם המשואות רק חיפשו משהו מרגש".

שאלתי את אלכסנדר איטוב מצוות נחודקה - הם לא חושבים שכולם כבר קברו אדם סטטי מראש? הרי משואות חסרות תועלת עבורו.

הוא חשב על זה. נדמה היה לי שכל הצוותים האחרים מדברים על פתרון בעיות הנדסיות עם חיוכים וניצוץ בעיניים. החבר'ה מ-MMS Rescue התבדחו שמשואה שנפלה עלולה ליפול ישירות על אדם שוכב. ה"סטרטונאוטים" הודו שזו משימת-על קשה מאוד שעדיין אין לה רעיונות. והמציל מנחודקה דיבר, כפי שנראה לי, בתערובת של עצב ותקווה:

— ילדה בת שלוש וחצי נעלמה בטייגה שלנו. היא בילתה שם שנים עשר ימים, ובמשך עשרה ימים נערך חיפוש על ידי מספר רב של אנשים. כשמצאו אותה, היא שכבה בדשא, כמעט בלתי נראית מלמעלה. נמצא רק בסירוק.

אם היו מניחים משואות... בגיל שלוש וחצי, הילד כבר די בהכרה. ואולי היא הייתה מתקרבת אליו ולוחצת על הכפתור. אני חושב שכמה חיים היו ניצלים.

- האם היא ניצלה?

- שלה כן.

בסתיו, ארבעת הצוותים הנותרים ייצאו לאזור וולוגדה, והמשימה העומדת בפניהם תהיה הרבה יותר קשה - למצוא אדם באזור עם רדיוס של 10 קילומטרים. כלומר, על פני שטח של למעלה מ-300 קמ"ר. בתנאים שבהם לרחפן טיסה של חצי שעה, הראייה מתנפצת על ידי צמרות העצים, והתקשורת נעלמת לאחר קילומטר בלבד. כפי שאומר מקסים צ'יז'וב, אף אב טיפוס לא מוכן לתנאים כאלה, למרות שהוא מאמין שלכל אחד יש סיכוי. גריגורי סרגייב, יו"ר צוות החיפוש וההצלה ליסה כוננות, מוסיף:

"היום אנחנו מוכנים להשתמש בכמה טכנולוגיות שראינו, וזה יהיה יעיל. ואני קורא לכל המשתתפים וללא משתתפים - חבר'ה, בדקו את הטכנולוגיה! בואו לחפש איתנו! ואז זה לא יהיה סוד לאף אחד שהיער אטום לאותות רדיו, והמצלם התרמי לא יכול לראות דרך הכתרים. החלום העיקרי שלי הוא למצוא יותר אנשים בפחות מאמץ".

מקור: www.habr.com