Bioradar, dron kadbod dan sosej terbang - Nikita Kalinovsky mengenai teknologi carian yang baik dan buruk

Beberapa hari yang lalu, pertandingan Odyssey telah berakhir, di mana pasukan kejuruteraan sedang mencari teknologi terbaik untuk mencari orang yang hilang di hutan. Pada musim panas saya bercakap tentang Separuh akhir, dan menyiarkannya semalam laporan hebat dari perlawanan akhir.

Penganjur menetapkan tugas yang sangat sukar - untuk mencari dua orang di kawasan seluas 314 km2 dalam masa 10 jam. Terdapat idea yang berbeza, tetapi (spoiler) tiada siapa yang berjaya. Salah seorang pakar teknikal pertandingan itu ialah Nikita Kalinovsky. Saya berbincang dengannya tentang peserta, keputusan mereka, dan juga bertanya apakah idea lain yang diingati sepanjang semua peringkat pertandingan.

Jika anda sudah membaca liputan akhir, anda akan melihat beberapa baris di sini juga. Ini hanyalah wawancara penuh dengan penyuntingan yang minimum.

Jika anda belum membaca lebih daripada satu artikel dalam siri ini, saya akan menceritakan semula konteksnya secara ringkas.

Dalam episod sebelum iniYayasan Sistem AFK melancarkan pertandingan Odyssey untuk mencari cara memperkenalkan teknologi moden dalam mencari orang yang hilang di alam liar tanpa alat komunikasi. Daripada 130 pasukan, empat pasukan mara ke peringkat akhir - hanya mereka yang dapat mencari orang di dalam hutan dengan keluasan 4 km2 dua kali berturut-turut.

Pasukan Nakhodka, yang diasaskan oleh veteran Perkhidmatan Penyelamat Yakutia. Ini adalah enjin carian dengan pengalaman luas dalam keadaan hutan sebenar, tetapi mungkin pasukan yang paling kurang maju dari segi teknologi. Penyelesaiannya ialah suar bunyi yang besar, yang, menggunakan konfigurasi isyarat khas, jelas boleh didengar pada jarak sehingga satu setengah kilometer. Seseorang datang ke bunyi dan menghantar isyarat kepada penyelamat dari rumah api. Caranya tidak begitu banyak dalam teknologi tetapi dalam taktik penggunaannya. Jurutera carian menggunakan minimum suar untuk memagar perimeter carian dan, secara beransur-ansur menyempitkannya, mencari orang itu.

Pasukan Vershina adalah bertentangan dengan Nakhodka. Jurutera bergantung sepenuhnya pada teknologi dan tidak menggunakan kuasa darat sama sekali. Penyelesaian mereka ialah dron yang dilengkapi dengan pengimejan terma, kamera dan pembesar suara tersuai. Pencarian di antara rakaman juga dilakukan oleh algoritma, bukan oleh orang. Walaupun terdapat keraguan ramai pakar tentang ketidakbergunaan pencitra terma dan tahap algoritma yang rendah, Vershina beberapa kali menemui orang di kedua-dua separuh akhir dan akhir (tetapi bukan yang mereka perlukan).

Stratonauts dan MMS Rescue ialah dua pasukan yang menggunakan pelbagai penyelesaian. Suar bunyi, belon untuk mewujudkan komunikasi di wilayah, dron dengan fotografi dan penjejak carian dalam masa nyata. Stratonauts adalah yang terbaik di separuh akhir kerana mereka menemui orang yang hilang paling cepat.

Suar bunyi telah menjadi penyelesaian yang paling berkesan dan meluas, tetapi dengan bantuan mereka, mereka hanya dapat mencari orang yang mampu bergerak. Seseorang yang sedang berbaring hampir tiada peluang. Nampaknya cara terbaik untuk mencarinya ialah dengan pengimej terma, tetapi pengimej terma tidak dapat melihat apa-apa melalui mahkota, dan juga mengalami kesukaran membezakan bintik haba daripada orang daripada semua objek lain di dalam hutan. Fotografi, algoritma dan rangkaian saraf merupakan teknologi yang menjanjikan, tetapi setakat ini ia menunjukkan prestasi yang teruk. Terdapat juga teknologi eksotik, tetapi setiap daripada mereka mempunyai lebih banyak batasan daripada kelebihan.

— Apa yang anda lakukan di luar persaingan?
— Kumpulan Syarikat INTEC, Tomsk. Bidang utama ialah reka bentuk perindustrian, pembangunan elektronik dan perisian, termasuk perisian terbenam. Kami mempunyai perintis kecil dan pengeluaran berskala kecil kami sendiri, kami membantu membawa produk daripada idea kepada pengeluaran besar-besaran. Salah satu projek kami yang paling terkenal ialah projek "NIMB", yang telah kami bangunkan sejak 2015. Pada 2018, kami menerima Anugerah Reka Bentuk Titik Merah untuk projek ini. Ini adalah salah satu anugerah paling berprestij dalam dunia reka bentuk perindustrian.

-Apa yang dilakukan oleh perkara ini?
— Ini ialah gelang keselamatan, butang penggera yang ditekan pengguna apabila peristiwa membimbangkan berlaku. Nampak seperti cincin jari biasa. Terdapat butang di bahagian bawahnya, di dalamnya terdapat modul Bluetooth untuk komunikasi dengan telefon pintar, motor elektrik mikro untuk petunjuk sentuhan, bateri, dan LED tiga warna. Pangkalan mengandungi gabungan papan fleksibel tegar. Bahagian utama badan adalah logam, penutupnya adalah plastik. Ini adalah projek yang agak terkenal. Pada 2017, mereka mengumpul kira-kira 350 ribu dolar di Kickstarter.

- Bagaimana anda suka di sini? Adakah pasukan memenuhi jangkaan?
— Dalam sesetengah pasukan, orang ramai mempunyai pengalaman carian yang luas, pernah berada di dalam hutan lebih daripada sekali, dan telah menjalankan acara sedemikian lebih daripada sekali. Mereka mempunyai pemahaman yang baik tentang cara mencari seseorang dalam keadaan sebenar, tetapi mereka mempunyai pemahaman yang sangat sedikit tentang teknologi. Dalam pasukan lain, mereka sangat mahir dalam teknologi, tetapi sama sekali tidak tahu bagaimana untuk bergerak melalui hutan dalam keadaan musim panas, musim sejuk dan musim luruh.

— Adakah tiada maksud emas?
- Saya belum melihatnya walaupun sekali. Pendapat umum semua pakar adalah ini: jika anda menyatukan semua pasukan, memaksa mereka menjadi satu kerjasama, memaksa mereka untuk menggabungkan penyelesaian, mengambil yang terbaik daripada setiap pasukan dan melaksanakannya, anda akan mendapat kompleks yang sangat keren. Sememangnya, ia perlu disiapkan, dibawa ke keadaan produk yang waras, dan dibawa ke dalam bentuk akhir yang boleh dipasarkan. Walau bagaimanapun, ini akan menjadi penyelesaian yang sangat hebat yang sebenarnya boleh digunakan dan sebenarnya akan menyelamatkan nyawa orang ramai.

Tetapi secara individu, setiap penyelesaian tidak berkesan sepenuhnya. Di suatu tempat tidak cukup keupayaan sepanjang cuaca, di suatu tempat tidak cukup ketersediaan XNUMX jam, ada yang tidak mencari orang yang tidak sedarkan diri. Anda sentiasa perlu mengambil pendekatan yang komprehensif dan, yang paling penting, anda sentiasa perlu memahami bahawa terdapat teori tertentu untuk mencari orang dan kompleks itu mesti sepadan dengan teori ini.

Sekarang penyelesaiannya adalah kasar. Di sini anda boleh melihat dua kelas projek: yang pertama ialah sistem yang sangat mudah dan boleh dipercayai yang berfungsi. Suar isyarat bunyi yang dibawa oleh lelaki dari Yakutia, pasukan Nakhodka, adalah peranti yang unik. Jelas bahawa ia dibuat oleh orang yang berpengalaman luas. Secara teknikal, ia adalah sangat mudah, ia adalah isyarat pneumatik biasa dengan modul LoRaWAN dan rangkaian MESH yang digunakan padanya.

— Apakah yang unik tentangnya?
"Ia boleh didengari satu setengah kilometer jauhnya di dalam hutan." Ramai yang lain tidak mengalami kesan ini, walaupun tahap kelantangan adalah lebih kurang sama untuk semua orang. Tetapi frekuensi dan konfigurasi isyarat pneumatik yang dipilih dengan betul memberikan hasil sedemikian. Saya secara peribadi merakam bunyi pada jarak kira-kira 1200 meter, dengan pemahaman yang sangat baik bahawa ini benar-benar bunyi isyarat dan arah ke arahnya. Dalam keadaan dunia sebenar perkara ini berfungsi dengan baik.

— Pada masa yang sama, ia kelihatan paling tidak maju dari segi teknologi.
- Ini adalah benar. Ia diperbuat daripada sekeping paip PVC dan merupakan penyelesaian yang paling mudah, boleh dipercayai dan sangat berkesan. Tetapi dengan batasannya. Kami tidak boleh menggunakan peranti ini untuk mencari orang yang tidak sedarkan diri.

— Kelas kedua projek?
- Kelas kedua ialah penyelesaian teknikal yang kompleks yang melaksanakan pelbagai model carian khusus - cari menggunakan pengimejan terma, menggabungkan pengimejan terma dan imej tiga warna, dron, dsb.

Tetapi semuanya sangat mentah di sana. Rangkaian saraf digunakan di tempat-tempat. Ia digunakan pada komputer peribadi, pada papan nvidia jetson, dan pada pesawat itu sendiri. Tetapi semua ini masih belum diterokai. Dan seperti yang ditunjukkan oleh amalan, penggunaan algoritma linear dalam keadaan ini berfungsi dengan lebih berkesan daripada rangkaian saraf. Iaitu, mengenal pasti seseorang dengan titik pada imej daripada pengimejan terma, menggunakan algoritma linear, mengikut kawasan dan bentuk objek, memberikan kesan yang lebih besar. Rangkaian saraf tidak menemui apa-apa.

- Kerana tiada apa-apa untuk mengajarnya?
- Mereka mendakwa bahawa mereka mengajar, tetapi hasilnya sangat kontroversi. Tidak ada yang kontroversial - hampir tidak ada. Rangkaian saraf tidak menunjukkan diri mereka di sini. Terdapat syak wasangka bahawa mereka sama ada diajar secara tidak betul atau diajar perkara yang salah. Jika rangkaian saraf digunakan dengan betul di bawah keadaan ini, kemungkinan besar ia akan memberikan hasil yang baik, tetapi anda perlu memahami keseluruhan metodologi carian.

— Mereka mengatakan bahawa rangkaian saraf menjanjikan. Jika anda membuat mereka baik, mereka akan bekerja. Sebaliknya, mereka mengatakan tentang pengimejan terma bahawa ia tidak berguna dalam apa jua keadaan.
“Namun begitu, fakta itu direkodkan. Pengimej haba benar-benar mencari orang. Seperti dalam kes rangkaian saraf, kita mesti faham bahawa kita bercakap tentang alat. Jika kita mengambil mikroskop, kemudian untuk memeriksa objek kecil. Jika kita memalu paku, maka lebih baik jangan gunakan mikroskop. Ia sama dengan pengimejan terma dan rangkaian saraf. Instrumen yang dikonfigurasikan dengan betul, digunakan dengan betul dalam keadaan yang betul, memberikan hasil yang baik. Jika kita menggunakan alat itu di tempat yang salah dan dengan cara yang salah, sudah sewajarnya kita tidak akan mendapat hasilnya.

- Nah, bagaimana anda boleh menggunakan pengimejan termal jika mereka mengatakan di sini bahawa tunggul yang reput pun memberikan lebih haba daripada nenek yang hilang?
- Tidak lebih. Mereka memeriksa, melihat - tiada lagi. Orang itu mempunyai corak yang jelas. Anda perlu memahami bahawa seseorang adalah objek yang sangat spesifik. Lebih-lebih lagi, pada masa yang berlainan dalam setahun ini adalah objek yang berbeza. Jika kita bercakap tentang musim panas, maka ini adalah orang yang memakai kemeja-T ringan atau kemeja-T atau baju yang bercahaya dengan tempat yang kuat pada pengimejan terma. Jika kita bercakap tentang musim luruh, tentang musim sejuk, maka kita melihat kepala yang ditutup dengan tudung dengan baki kesan haba yang keluar dari bawah tudung atau dari bawah topi, tangan bercahaya - segala-galanya disembunyikan oleh pakaian.

Oleh itu, seseorang boleh dilihat dengan jelas melalui pengimejan terma; saya melihatnya dengan mata kepala saya sendiri. Perkara lain ialah babi hutan, moose dan beruang sama jelas kelihatan, dan kita perlu menapis dengan jelas apa yang kita perhatikan. Anda pasti tidak boleh bertahan dengan hanya pengimejan terma; anda tidak boleh mengambilnya begitu sahaja, menunjuk pada pengimej terma dan mengatakan bahawa ia akan menyelesaikan semua masalah kita. Tidak, mesti ada kompleks. Kompleks ini harus termasuk kamera tiga warna yang menyediakan imej warna penuh atau imej monokrom bercahaya latar dengan LED. Ia mesti disertakan dengan sesuatu yang lain, kerana pengimej haba itu sendiri hanya menghasilkan bintik-bintik.

— Daripada pasukan yang sedang berada di peringkat akhir, siapa yang paling hebat?
— Sejujurnya, saya tidak mempunyai kegemaran. Saya boleh membaling batu bata padat kepada sesiapa sahaja. Katakan sahaja saya sangat menyukai keputusan pasukan Vershina yang pertama. Mereka baru sahaja mempunyai pengimej haba serta kamera tiga warna. Saya suka ideologi itu. Lelaki itu mencari menggunakan cara teknikal tanpa melibatkan tentera darat, mereka tidak mempunyai krew bergerak sama sekali, mereka mencari hanya dengan dron, tetapi mereka menemui orang. Saya tidak akan mengatakan sama ada mereka menemui orang yang mereka perlukan atau tidak, tetapi mereka menemui orang dan menemui haiwan. Jika kita membandingkan koordinat objek pada pengimejan terma dan objek pada kamera tiga warna, maka kita akan dapat mengenal pasti objek dan menentukan sama ada terdapat seseorang di sana.

Saya mempunyai soalan mengenai pelaksanaan, penyegerakan pengimejan terma dan kamera dilakukan secara cuai, praktikalnya tidak ada sama sekali. Sebaik-baiknya, sistem harus mempunyai pasangan stereo, satu kamera monokrom, satu kamera tiga warna dan pengimejan terma, dan semuanya berfungsi dalam satu sistem masa. Ini tidak berlaku di sini. Kamera berfungsi dalam sistem yang berasingan, pengimejan terma dalam sistem yang berasingan, dan mereka menemui artifak kerana ini. Jika kelajuan dron itu lebih tinggi sedikit, ia akan memberikan herotan yang sangat kuat.

— Adakah mereka terbang dengan helikopter atau ada kapal terbang?
- Tiada siapa di sini mempunyai helikopter. Atau sebaliknya, helikopter telah dilancarkan oleh salah satu pasukan, tetapi ini adalah fungsi teknikal semata-mata untuk memastikan komunikasi di kawasan pencarian. Pengulang LOR digantung pada mereka, dan ia menyediakan komunikasi dalam radius 5 kilometer.

Akibatnya, semua pesawat carian di sini adalah daripada jenis pesawat. Ini membawa masalahnya sendiri, kerana berlepas dan mendarat bukanlah mudah. Sebagai contoh, keadaan cuaca semalam tidak membenarkan pasukan Nakhodka melancarkan dron mereka. Tetapi saya akan mengatakan ini: drone yang mereka ada dalam perkhidmatan tidak akan membantu mereka dalam bentuk yang ia dikonfigurasikan sekarang.

“Pada separuh akhir, mereka mahu menggunakan dron itu hanya untuk berganti-ganti.
— Drone di Nakhodka dibuat untuk rakaman foto-video dan amaran. Terdapat suar, kamera pengimejan haba dan kamera berwarna. Sekurang-kurangnya itulah yang saya dengar daripada mereka. Mereka tidak membongkarnya semalam. Ia masih dibungkus kerana ia dihantar. Tetapi walaupun mereka mendapatnya, mereka mungkin tidak akan menggunakannya. Mereka mempunyai taktik yang berbeza - mereka mencari dengan kaki mereka.

Hari ini lelaki itu mahu menyemai hutan dengan suar dan menggunakannya untuk mencari orang. Ini adalah penyelesaian yang paling saya suka. Saya amat meragui bahawa mereka akan mengumpul 350 rumah api yang mereka bawa ke sini. Atau lebih tepat, kita akan paksa mereka untuk mengumpul, tetapi ia bukan fakta bahawa mereka akan mengumpul segala-galanya. Saya paling suka keputusan pasukan pertama kerana ia melibatkan pengabaian sepenuhnya pasukan darat.

- Hanya kerana ini? Lagipun, jika anda benar-benar mengambil kawasan yang begitu besar dalam kuantiti, ia mungkin berkesan.
"Kemungkinan besar ia akan berfungsi, tetapi saya tidak suka sama ada konfigurasi drop atau konfigurasi beacon itu sendiri."

— Terdapat batu bata yang tinggal untuk Stratonauts.
— Stratonaut mempunyai penyelesaian yang sejuk. Sekiranya mereka melakukannya seperti yang mereka mahu lakukan, mereka akan berjaya. Tetapi mereka juga menghadapi masalah dengan mesin terbang.

Mereka mempunyai sistem untuk menyediakan kumpulan carian. Penekanan utama adalah pada pasukan darat bergerak. Ia dikeluarkan beacon, disediakan dengan komunikasi dengan kumpulan dan komunikasi dengan ground beacon untuk menempatkan kumpulan carian di titik yang betul dan dalam arah yang betul. Mereka mempunyai belon dengan pengulang yang menyediakan komunikasi di kawasan itu. Mereka mempunyai suar pegun berasaskan darat, tetapi terdapat sangat sedikit daripada mereka, dan mereka sendiri mengakui bahawa mereka membuatnya pada saat terakhir, dan bagi mereka ini bukan unit taktikal utama - mereka membuatnya demi ujian. Terdapat agak ramai daripada mereka dan mereka tidak memberikan sumbangan khas kepada taktikal.

Taktik utama ialah setiap enjin carian dalam kumpulan itu mempunyai penjejak peribadinya sendiri, yang digabungkan menjadi satu rangkaian maklumat bersama ibu pejabat. Mereka dapat melihat dengan jelas siapa yang berada di tempat apa. Menyikat dijalankan dalam masa nyata, arahnya diselaraskan.

"Semuanya kelihatan seperti anda benar-benar mahu menggabungkannya menjadi satu."
- Ya, betul-betul begitu. Grigory Sergeev dan saya berjalan, dia melihat dan berkata, "Sial, perkara yang hebat, saya harap saya mempunyai itu," kami datang kepada orang lain, "Sial, perkara yang hebat, saya harap saya mempunyai itu," kami datang ke ketiga, "Sial, perkara yang hebat." , Saya akan menemui seseorang di sana sini."

Secara berasingan, ia adalah penyelesaian yang baik secara sektoral untuk keadaan tertentu. Jika anda menggabungkannya, maka anda mendapat kompleks yang sangat baik, yang mempunyai satu medan komunikasi, terdapat penggunaan sistem dalam jarak jauh menggunakan belon, terdapat sistem untuk menjejak dan mengawal kuasa darat dalam masa nyata, terdapat beacon yang mencecah julat yang cukup panjang dan boleh Membetulkan penggunaan dan pembahagian kawasan carian kepada sektor memberikan isyarat kepada orang itu supaya dia pergi ke mereka, dan kemudian semuanya bertukar menjadi masalah teknologi. Terdapat cuaca terbang - beberapa kuasa digunakan, tiada cuaca terbang - yang lain, malam - masih yang lain.

"Tetapi semuanya sangat mahal."
- Ada yang mahal, ada yang tidak.

— Sebagai contoh, satu dron yang sedang berlepas sekarang mungkin berharga sama dengan Boeing.
- Ya, kos mereka agak tinggi. Tetapi anda perlu faham bahawa jika digunakan dengan betul, ini adalah pembelian sekali sahaja. Anda perlu membelinya sekali, dan kemudian hanya mengangkutnya ke seluruh negara dan menggunakannya. Pelaburan sekali sahaja di tangan yang berkemampuan akan bertahan lama jika diselenggara dan dikendalikan dengan betul.

— Apabila anda melihat permohonan untuk pertandingan itu, adakah terdapat apa-apa yang anda suka, tetapi tidak berjaya ke peringkat akhir?
— Terdapat banyak perkara lucu di sana.

— Apakah perkara paling kelakar yang anda ingat?
— Saya sangat ingat bioradar yang digantung pada belon. Saya ketawa lama.

"Malah menakutkan untuk bertanya apa itu."
— Caranya ialah ini adalah cara yang sangat baik untuk menentukan. Bioradar bertujuan untuk mengenal pasti objek hidup biologi dengan latar belakang semua benda lain yang dicerminkan. Biasanya getaran dada dan nadi digunakan. Untuk ini, radar frekuensi sangat tinggi pada 100 GHz digunakan; ia bersinar pada jarak yang agak baik dan menerangi hutan hingga kedalaman 150 kali 200 meter.

- Mengapa ia lucu?
— Kerana perkara ini hanya berfungsi apabila ia dipasang secara kekal, dan mereka mahu menggantungnya pada belon. Dan mereka berkata, "ini adalah objek pegun." Sekarang kita melihat belon itu, ia sentiasa bergegar, dan mereka mahu menggantung sesuatu di atasnya yang mesti disikat dengan ketat ke tanah, jika tidak, gambar akan menjadi sedemikian rupa sehingga tiada apa yang akan jelas mengenainya.

Drone kadbod juga sangat lucu.

— Kadbod?
- Ya, dron kadbod. Ia sangat kelakar. Sebuah kapal terbang dilekatkan bersama dari kadbod dan dicat dengan varnis. Dia terbang seperti yang Tuhan kehendaki. Lelaki itu mahu dia terbang ke satu arah, tetapi dia terbang ke mana-mana tetapi ke arah yang betul, dan akhirnya dia terhempas, menyelamatkan dirinya daripada kesakitan.

"Bagel terbang yang boleh dikonfigurasikan semula menjadi sosej terbang" adalah yang sangat lucu - petikan sebenar daripada aplikasi. Jalinan luar hos api diambil, getah dikeluarkan, ia melambung dan menjadi paip panjang, dipintal pada kedua-dua belah pihak. Mereka mengikatnya bersama-sama dan ternyata ia adalah donat terbang di mana mereka menggantung kamera. Dan bahawa bagel dengan mudah boleh diubah menjadi sosej terbang - semua orang ketawa melihat sosej itu. Mengapa, mengapa sosej tidak jelas, tetapi ia sangat lucu.

— Saya mendengar tentang kiub yang diletakkan di atas tanah, dan mereka membaca getaran dan langkah.
- Ya, memang, ada perkara seperti itu. Anda perlu memahami bahawa perkara itu sebenarnya agak berfungsi. Saya tahu beberapa produk komersial yang melakukan perkara itu. Ini ialah seismograf yang ditala keselamatan untuk sistem keselamatan perimeter. Tetapi perkara ini digunakan secara eksklusif untuk infrastruktur kritikal dan pemasangan ketenteraan. Saya tahu stesen pam gas mempunyai sistem kawalan akses tiga peringkat, yang pertama ialah seismograf.

- Bunyi agak menjanjikan. Mengapa tidak kemudian?
"Hakikatnya ialah satu perkara untuk melindungi perimeter tertutup kemudahan infrastruktur kritikal dengan kawasan yang kecil, dan satu lagi perkara untuk menanam seluruh hutan dengan seismograf ini. Julat mereka sangat pendek, dan perkara yang paling penting ialah anda tidak dapat membezakan antara babi hutan yang berlari, lelaki berlari dan beruang berlari. Secara teorinya, mungkin, sudah tentu, jika anda menghidupkan perkakasan dengan betul, tetapi ini sangat merumitkan teknik; terdapat kaedah yang lebih mudah, nampaknya saya.

Semua orang disyorkan untuk pergi ke suku akhir, semua orang disyorkan untuk mencuba tangan mereka. Mereka yang kita lihat di sini adalah mereka yang sebenarnya berjaya mencari orang. Semua orang lain tidak ditemui, jadi persaingan, nampaknya saya, agak objektif. Anda boleh, sebagai contoh, mempercayai pendapat pakar, anda tidak boleh mempercayainya, tetapi hakikatnya kekal - mereka menemuinya atau mereka tidak menemuinya.

Sumber: www.habr.com