Vsako leto reševalci iščejo deset tisoč pogrešanih ljudi v divjini. Iz mest se zdi, da je naša tehnološka moč tako ogromna, da lahko izpolni vsak izziv. Zdi se, da preprosto vzameš deset dronov, na vsak pritrdite kamero in termovizor, dodate nevronsko mrežo in že — najde kogarkoli v 15 minutah. A to sploh ne drži.
Tehnologije še vedno naletijo na množico omejitev, reševalne enote pa prečesavajo ogromne površine s stotinami prostovoljcev.
Lani je dobrodelna fundacija "Sistem" zagnala projekt "Odiseja", da bi poiskala nove tehnologije za iskanje ljudi. Udeležilo se ga je na stotine inženirjev in konstruktorjev. A tudi najbolj usposobljeni in izkušeni ljudje včasih niso slutili, kako neprehoden je gozd za tehnologijo.
Leta 2013 sta v vasi Sinsk na Jakutiji izginili dve majhni deklici — Alina Ivanova in Ajana Vinokurova. V njihovem iskanju so mobilizirali kolosalne sile: opremili so sto prostovoljev, reševalske ekipe, potapljače in brezpilotnike s termovizorji. Posnetke s helikopterja so objavili v skupni rabi, da so jih lahko vsi ogledali na internetu. A to ni bilo dovolj. Kaj se je zgodilo z deklicama, ostaja še vedno neznano.
Jakutija je ogromna. Če bi bila država, bi bila med desetimi največjimi po površini. A na tej ogromen ozemlju živi manj kot milijon ljudi. V tako prostrani in nenaseljeni tajgi je Nikolaj Nakhodkin 12 let delal v Jakutski reševalni službi, od tega 9 kot vodja. Ko so pogoji najhujši, vi pa imate malo virov, morate izumiti nove načine iskanja ljudi. In kot pravi Nikolaj, ideje ne prihajajo zaradi lahkega življenja.
Nikolaj Nakhodkin
Od leta 2010 Jakutska reševalna služba uporablja brezpilotnike. To je ločena organizacija od Ministrstva za izredne razmere Ruske federacije, financirana s strani republike. Tam ni tako strogih pravil glede opreme, zato so brezpilotnike v Ministrstvu za izredne razmere začeli uporabljati precej kasneje. Tudi v službi obstaja znanstvena skupina, kjer se entuziasti inženirji ukvarjajo z razvojem uporabnih tehnologij za reševalce.
„Obstoječi načini pretrage koje koriste MČS, spašavateljske službe i razne snage — nisu se promenili od 30-ih godina. Tragatelj ide za tragom, pas pomaže da se ne izgubi“, priča Aleksandar Aitov, koji je bio vođa naučne grupe. „Ako nekoga ne pronađu, u Jakutiji se okupi cela sela, dva, tri. Svi se udružuju i pretražuju šume. Za pronalaženje žive osobe svaki sat je važan, a vreme brzo prolazi. Uvek ga je premalo. Kada se dogodila tragedija u Sinsku, bilo je angažovano jako mnogo ljudi i opreme, ali bez rezultata. Slične situacije se dešavaju u potragama u pustošnim tajgama. Da bi to nekako ispravili, došla je ideja da ne posmatraju nestalu osobu kao pasivnu kariku, već da iskoriste njen vlastiti nagon za spasom i aktivnu želju za životom.“
Spasioci-inženjeri odlučili su da okupe spasilačke svetlosne i zvučne signale — prilično velike, ali lake uređaje koji proizvode glasnu buku i dugo svetle, privlačeći pažnju danju i noću. Nestala osoba koja dođe do njih naći će vodu, krekere i šibice — a pritom i uputstvo da ostane na mestu i čeka spasioca.
Takvi signali su postavljeni na udaljenosti od tri kilometra jedan od drugog i obeležavaju približnu zonu pretrage nestale osobe. Zvuk koji proizvode je nizak, kao što hrđa mašina — zato što se visoke frekvencije mnogo lošije prenose u šumi. Često su spašeni mislili da idu ka zvuku puta ili ekipe turista koja se priprema za odlazak.
Signali su bili neverovatno jednostavni. Naučna grupa nije prvi put uvela elementarna, ali genijalna rešenja.
„Na primer, razvijen je plivajući kostim za spasioca. Farmerke i jakna izgledaju kao uobičajena radna odela, ali u vodi drže osobu na površini. Ako govorimo vrlo praktično, kostim je dvostruke slojeve. Unutra su ušivene granule poliuretanske pene. Postoji i razvoj za ronilački odijelo pri niskim temperaturama. Kada se komprimovani vazduh širi na hladnoći, ventili se prekrivaju mrazem, a osoba se guši. Nekoliko instituta nije moglo da smisli šta učiniti s tim — razvijali su specijalne materijale, pravili električno grejanje, implementirali razne savremene pristupe.
Naši chlapci vyřešili problém za 500 rublů. Studený vzduch, který jde z balónu (a pod vodu chodí i při -57), propouštěli skrze hadici, která byla prohnaná čínským termos. Vzduch se zahřívá, lidé jdou pod vodu a mohou tam pracovat.
Ale majáky byly příliš jednoduché, mnoha užitečnými funkcemi jim chyběly. Během pátracích operací musel záchranář pravidelně uběhnout obrovské vzdálenosti, aby zkontroloval každý maják. Pokud je majáků deset — to znamená, že záchranář musí projít 30 km tajgou každé 3-4 hodiny.
V roce 2018 zahájila charitativní fond "Systém" projekt "Odyssea" — soutěž pro týmy, které se pomocí nových technologií pokusí najít nejnovější způsoby pro záchranu pohřešovaných osob v přírodě. Nikolaj Nachodkin a Alexandr Aitov se svými přáteli se rozhodli zúčastnit — pojmenovali svůj tým "Nachodka" a vzali si své nejjednodušší zařízení, aby ho zdokonalili v soutěži s ostatními.
Podle údajů ministerstva vnitra v roce 2017 v Rusku zmizelo téměř 84 tisíc lidí a polovinu z nich se nepodařilo najít. Každého pohřešovaného v průměru hledalo sto lidí. Proto misí soutěže "Odyssea" bylo "vytvořit technologie, které pomohou najít pohřešované osoby v lese bez zdroje spojení. Mohou to být přístroje, senzory, drony, nové prostředky komunikace a všechno, co si jen dokážete představit."
"Z neobvyklých řešení – nebo fantazijních – můžeme jmenovat vzducholoď vybavenou systémem bioradarikace. Ale tým neměl prototyp a omezil se pouze na prezentaci svého nápadu," říká expert soutěže Maxim Čižov.
Jiný tým se rozhodl použít seismický senzor — přístroj, který dokáže mezi vibracemi na zemi rozpoznat lidské kroky a ukázat směr, odkud přicházejí. S pomocí prototypu se dokonce podařilo najít statistu, který ztvárnil "ztraceného" (jak je účastníci láskyplně nazývali), ale daleko v soutěži tým nepostoupil.
Do junija 2019, po več usposabljanjih v gozdovih Leningradske, Moskovske in Kaluzhjske regije, je 19 najboljših ekip napredovalo v polfinale. Pred njimi je bila naloga – v manj kot 2 urah na območju 4 kvadratnih kilometrov najti dve statistični osebi. Ena se je gibala po gozdu, druga je ležala na enem mestu. Vsaka ekipa je imela dve poskusa za iskanje osebe.
«Med polfinalisti je bila ena ekipa, ki je hotela ustvariti roj dronov, ki bi letel pod krošnjami dreves, upravljan z umetno inteligenco, ki bi določal smer gibanja, obletaval debla, se izogibal vejam in naplavam. Z uporabo umetne inteligence bi analiziral okolico in odkrival človeka.
Toda ta rešitev je še daleč od dejanske uresničitve. Mislim, da bo potrebne približno eno leto, da bo delovala vsaj v testnih pogojih,» pravi Maksim Čižov.
Ekipa „ALB-iskanje“ je bila blizu uspehu. Na krovu so imeli zvočnik, ki se je povezal z radijsko postajo, mikrofon, ki je lahko poslušal okolico, kamero in računalnik z umetno inteligenco ter usposobljeno nevro mrežo, ki je obdelovala slike iz kamere v realnem času, kjer se je lahko pojavil človek.
«Operater bi lahko analiziral ne tisoče posnetkov, kar fizično ni mogoče, temveč desetine ali celo enote, in nato sprejel odločitev: spremeniti pot drona, ali je potreben dodaten dron za izviđanje ali takoj poslati iskalno skupino.»
Vendar so se večina ekip soočila s podobnimi težavami – tehnologije se niso prilagodile razmeram v realnem gozdu.
Računalniški vid, na katerega so se mnogi zanašali, je deloval pri testiranjih v parkih in redkih gozdovih – vendar se je izkazal za neuporabnega v gostem gozdu.
Termalne kamere, na katere je upalo približno tretjina ekip, so se prav tako izkazale za neučinkovite. Poleti – ko največ ljudi izgine – se listje segreje tako, da postane enotna vroča točka. Lažje je iskanje v kratkem času ponoči, vendar je vročih točk še vedno veliko – segreti panji, živali in še mnogo drugega. Za preverjanje sumljivih mest bi lahko pomagala kamera, a ponoči ni veliko koristna.
Poleg tega se je izkazalo, da je težko dobiti termovizorje. "Na žalost zaradi omejitev, ki so jih uvedle EU in druge države, dobri termovizorji v Rusiji niso dostopni," je povedal Aleksej Grišaev iz ekipe 'Vršina', ki je prav na to tehnologijo štela.
"Na trgu dostopni termovizorji imajo digitalni izhod s hitrostjo 5-6 slik na sekundo in dodaten analogni video izhod z visoko hitrostjo silen, vendar z nizko kakovostjo slike. Na koncu smo našli zelo dober kitajski termovizor. Da lahko rečem, imeli smo srečo — v Moskvi je bil takšen edini. Ampak slika je bila prikazana na majhnem monitorju, kjer ni bilo nič videti.
Večina ekip je uporabljala prav video izhod. Naša ekipa je uspela izboljšati model in pridobiti iz njega kakovostno digitalno sliko s hitrostjo 30 slik na sekundo. Rezultat je bil termovizor na zelo resni ravni. Boljši so verjetno le vojaški modeli.
Toda celo te težave so šele začetek. V času, ko je brezpilotno letalo letelo nad iskalno območje, so kamere in termovizorji zajeli desetine tisoč slik. Prenos na točko v živo ni bil mogoč — nad gozdom ni bilo niti interneta niti mobilne povezave. Zato se je brezpilotnik vračal na točko, iz njegovih nosilcev so preko prenosa slikali, kar je trajalo vsaj pol ure, in na koncu so dobili toliko materiala, da ga fizično ni bilo mogoče pregledati niti v urah. V tej situaciji je ekipa 'Vršina' uporabila poseben algoritem, ki je izločil slike, kjer so bile odkrite toplotne anomalije. To je skrajšalo čas obdelave podatkov.
"Videli smo, da ne vse ekipe, ki so prišle na kvalifikacijske preizkuse, razumejo, kaj je gozd. Kako se radijski signal v gozdu drugače širi in se dovolj hitro izgubi," je na novinarski konferenci izjavil Maksim Čižov. "Opazili smo tudi presenečenje ekip, ko je povezava izginila že na razdalji enega in pol kilometra od startne točke. Za nekatere je bilo presenečenje, da v gozdu ni interneta. Ampak to je realnost. To je gozd, kjer se ljudje izgubljajo.
Tehnologija na osnovi svetlobno-zvočnih signalov se je dobro izkazala. V finale so prešle štiri ekipe, od katerih so tri prav to rešitev uporabljale. Med njimi je tudi 'Nahodka' iz Jakutije.
„Ko smo videli te podmoskovske džungle, odmah smo shvatili – sa dronovima tu nema šta da se radi. Svaki alat je potreban za svoju svrhu, a oni su dobri za preglede velikih otvorenih prostora“, kaže Aleksandar Aitov.
Do polufinala u timu su bila samo tri čoveka koji su pešačili kroz šumu i postavljali oznake u zoni potrage. Dok su mnogi rešavali inženjerske zadatke, Naходка je radila kao spasioci. „Moramo primeniti ne agrarnu psihologiju, kada samo pokrivaš površinu. Treba se ponašati kao spasilac, staviti sebe u poziciju nestalog, gledati približan pravac u kojem može ići, kojim stazama.“
Ali su i oznake „Находки“ u to vreme već bile složenije nego pre nekoliko godina u Jakutiji. Uz pomoć grantova „Sisteme“ inženjeri tima su razvili tehnologiju radio veze. Sada, kada pronađu oznaku, osoba pritisne dugme, spasioci odmah dobijaju signal i tačno znaju kod koje će oznake nestala osoba čekati njih.
Još dva tima su razvila čitave sisteme potrage na osnovu zvučnih oznaka. Na primer, tim MMS Rescue je stvorio mrežu prenosivih oznaka, gde svaka oznaka služi kao retranslator, što omogućava prenos signala o njenoj aktivaciji čak i u slučaju nedostatka direktne radio veze sa operativnim centrom.
„Imamo grupu entuzijasta koji su se prvi put prihvatili ovakvog zadatka“, kažu oni. „Bavili smo se drugim oblastima – tehnikom, IT-om, imamo stručnjake iz svemirske oblasti. Okupili smo se, organizovali brainstorming i odlučili da napravimo ovakvo rešenje. Glavni kriterijumi su bili niska cena i jednostavnost korišćenja. Da ljudi bez obuke mogu da uzmu i primene.“
Drugi tim – „Stratonauti“ – je sličnim rešenjem uspeo da pronađe statistu brže od svih. Razvili su posebnu aplikaciju koja je pratila i položaj drona, i lokacije oznaka, i položaj svih spasilaca. Dron koji je isporučivao oznake je takođe služio kao retranslator za čitav sistem, kako signal od oznaka ne bi nestao u šumi.
«To say it was easy would be an understatement. One day we got thoroughly soaked. Two of our members ventured into the forest through dense underbrush, and they realized it was far from a picnic outing. However, tired yet satisfied, they returned — after all, we managed to find the person in both attempts in just 45 minutes,» shares Stanislav Yurchenko from 'Stratonauts'.
«We deployed beacons to the center of the area using drones to ensure maximum coverage. In one flight, a drone can carry one beacon. It's time-consuming — but faster than a person. We used small, compact DJI Mavic drones — the size of one beacon fits them perfectly. It's the maximum they can carry, but it's cost-effective. Of course, it would be great to have a fully autonomous solution. With AI, for the drone to scan the forest and identify drop points. Currently, we have an operator, and after a kilometer, if we don't use additional devices — the connection is lost. Therefore, in the next phase, we will have to come up with something new.»
But no team found the immobilized person, and most importantly — they could not devise a method to do so. Theoretically, the chances of finding him were only with the 'Vertex' team, which, despite all challenges, managed to locate the individual and reach the finals with the help of a thermal imager and a camera.
«Initially, we had the idea to use two fixed-wing drones,» says Alexey Grishayev from 'Vertex', «We were developing them to determine atmospheric composition, and we still have a task to create an all-weather UAV. We decided to give them a try in this competition as well. Each can fly at speeds ranging from 90 to 260 km/h. The high speed and unique aerodynamic characteristics of the UAV allow for searching in any weather conditions and enable the rapid scanning of a designated area.»
The advantage of such devices is that they don't crash when the engine shuts down; they continue to glide and land using a parachute. The downside is they are not as maneuverable as quadcopters.
Na glavnem dronu 'Vrhunec' je nameščen izboljšan termovizor in visoko ločljivostna kamera, na drugem pa samo kamera. Na krovu glavnega brezpilotnega letala se nahaja mikro računalnik, ki s pomočjo programske opreme, razvite s strani ekipe, samostojno odkriva termalne anomalije in pošilja njihove koordinate s podrobnim posnetkom z obeh kamer. 'Na ta način nam ni treba pregledovati vsega materiala v živo, kar je za razumevanje okoli 12.000 slik na eno uro letenja.'
Toda tehnologijo letala je ekipa razvila šele nedavno, in imela je še veliko težav – s sistemom za zagon, z padalom, z avtopilotom. 'Bali smo se, da ga vzamemo na testiranje – preprosto bi se lahko zrušil. Želeli smo se izogniti tehničnim zapletom. Zato smo vzeli klasično rešitev – DJI Matrice 600 Pro.'
Kljub vsem težavam, zaradi katerih so se mnogi odpovedali kameram in termovizorjem, je Vrhunec uspel najti statistično sliko. To je zahtevalo obsežno delo, najprej s termovizorjem, nato pa še s samimi metodami iskanja.
V obdobju treh mesecev je ekipa testirala tehnologijo, ki je omogočila termovizorju, da pregleduje zemljo med krošnjami. 'Imeli smo malo sreče, ker je pot statistov vodila skozi take gozdove, da noben termovizor ne bi nič videl. In če se je človek utrudil in sedel nekje pod jelko – ga bo nemogoče najti.'
Od samega začetka smo se odpovedali popolnemu pregledovanju gozda z našimi brezpilotnimi letali. Namesto tega smo se odločili iskati človeka, tako da letimo nad prašnimi potmi, jasami in odprtimi površinami. Prišel sem na lokacijo v naprej, da bi preučil tereno, in uporabil vse razpoložljive spletne karte, da sem narisal poti za brezpilotna letala le nad tistimi mesti, kjer bi teoretično lahko bili vidni ljudje'.
Po besedah Alekseja je uporaba več dronov v povezavi zelo draga (en nosilec s tehnično rešitvijo za iskanje na krovu stane več kot 2 milijona rubljev), vendar bo na koncu treba. Menil je, da daje to priložnost za odkrivanje nepremičnega statističnega podatka. 'Sprva smo želeli iskati prav ležečega človeka. Zdelo se nam je, da bomo mobilnega tako ali tako našli. Ekipa z oddajniki – je iskala le premikajočega se.'
Zanimal sem se Aleksandru Aitovu iz ekipe „Naходка” – ali se jim zdi, da so že vsi vnaprej pokopali statičnega človeka? Kajti markerji so zanj brez uporabnosti.
Zamislil se je. Zdelo se mi je, da so vse druge ekipe govorile s nasmehi in iskrico v očeh o reševanju inženirskih izzivov. Fantje iz MMS Rescue so se pošalili, da bi lahko odvržen marker padel naravnost na ležečega človeka. „Stratonavti” so priznali, da je to izjemno težka naloga, za katero trenutno ni idej. Reševalec iz „Naходки” pa je začel govoriti, kot se mi je zdelo, z mešanico žalosti in upanja:
— V naši tajgi je izginila deklica, stara tri in pol leta. Preživela je tam dvanajst dni, iskanje pa je trajalo deset dni z veliko ljudmi. Ko so jo našli, je ležala v travi, od zgoraj je bila praktično nevidna. Našli so jo šele z iskanjem.
Če bi bili postavljeni markerji… pri treh in pol letih je otrok že dovolj zavedajoč. In morda bi se ji približala in pritisnila gumb. Mislim, da bi bilo rešeno nekaj življenj.
— So jo rešili?
— Njo ja.
Jeseni bodo štiri preostale ekipe odšle na Vologodsko območje, naloga pa bo še veliko zahtevnejša – najti človeka v radiju desetih kilometrov. To pomeni na površini, večji od 300 kvadratnih kilometrov. V pogojih, kjer ima dron pol ure letenja, se vid razbije ob krošnjah, povezava pa izgine že po kilometer. Kot pravi Maksim Čižov, še ni noben prototip pripravljen za takšne razmere, čeprav verjame, da imajo vsi možnosti. Grigorij Sergejev, predsednik reševalne ekipe „Liza Alert”, dodaja:
„Danes smo že pripravljeni uporabiti par tehnologij iz tistih, kar smo videli, in to bo učinkovito. In pozivam vse udeležence in neudeležence – fantje, testirajte tehnologije! Pridite k nam na iskanje! In takrat nič ne bo skrivnost, da gozd ni pregleden za radijske signale, toploviden pa ne vidi skozi krošnje. Moja glavna sanja je, da z manjšimi močmi najdem več ljudi.”
Izvor: habr.com
