System dowodzenia samolotem bezzałogowym za pomocą mowy

System dowodzenia samolotem bezzałogowym za pomocą mowy

Naukowcy z MIT (Massachusetts Institute Of Technology) opracowali system zdalnego dowodzenia bezzałogowym statkiem powietrznym. Pozwala on na wydawanie poleceń z pokładu pilotowanego samolotu do maszyny bezzałogowej, za pomocą potocznego angielskiego.

W testach lotniczych, maszyna, nazwana UAV (unmanned aerial vehicle - bezzałogowa maszyna powietrzna), reagowała w czasie rzeczywistym na nagłe zmiany w planie lotu, unikając jednocześnie nieoczekiwanych zagrożeń na trasie przelotu do celu. „System pozwala dowodzącemu pilotowi na komunikowanie się z UAV’em na zaawansowanym poziomie – nie tylko poprzez proste polecenia ‘skręć w prawo, skręć w lewo’ ale również poprzez polecenia złożone np. ‘udaj się do określonego regionu i wykonaj zadanie’” mówi Mario Valenti inżynier kontroli lotów pracujący dla Boeing’a. „Zasadniczo pilot traktuje UAV’a jako swojego skrzydłowego” mówi Valenti porównując UAV do pilota towarzyszącego – analogicznie do szyku bojowego myśliwców. Tom Schouwenaars oraz Mario Valenti są głównymi wynalazcami systemu zdalnego dowodzenia, będącego częścią prezentacji podsumowującej działanie Software Enabled Control (‘SEC’ - Sterowanie za pomocą oprogramowania). Program SEC jest pięcioletnią inicjatywą między uniwersytecką sponsorowaną poprzez Agencje Zawansowanych Badań na rzecz Obrony (DARPA), prowadzoną w laboratoriach Sił Lotniczych USA.

System przetestowano z powodzeniem w formacji składającej się z myśliwca F-15 i odrzutowca treningowego T-33. Testy miały miejsce w czerwcu na terenie bazy Sił Powietrznych w Edwards. Pilot F-15 wypowiadał rozkazy do T-33 – „Leć do rejonu zadania B”, następnie T-33 wykonywał je, utrzymując bezpieczną trajektorię lotu i monitorując zmiany względem wydanych pierwotnie rozkazów. T-33 był namiastką aktualnie testowanych UAV’ów. Jego załogę stanowił pilot i osoba kontrolująca system, których zadaniem było przejęcie sterowania nad samolotem w razie utraty kontroli słownej. Jednakże podczas testów odrzutowiec był w pełni kontrolowany poprzez oprogramowanie dostarczone przez MIT, które zostało uruchomione na laptopach wewnątrz samolotu.

Nowy system dowodzenia został zaprojektowany by sprostać zmiennym warunkom na polu walki. Pilot, który otrzyma rozkaz dokonania rozpoznania lotniczego na terenie wroga, może zlecić to zadanie pobliskiemu UAV, bez narażania swojego życia. UAV porusza się po wrogim terytorium, unikając znanych zagrożeń (strefy zamknięte dla ruchu powietrznego) i nieoczekiwanych zdarzeń (namierzanie radarowe z obszaru obrony rakietowej). Jednocześnie UAV analizuje i wykonuje wszystkie polecenia pochodzące od pilota dowódcy, znajdującego się w swojej maszynie, w bezpiecznej odległości od rejonu działań zdalnie sterowanego urządzenia. Technologia może znaleźć również zastosowanie w aplikacjach koordynujących działania kilku statków powietrznych lub kosmicznych, takich jak kontrola ruchu powietrznego czy rekonfiguracja rozmieszczenia systemu satelitów.

System opracowany w MIT składa się z trzech zasadniczych elementów, które sprawiają, że jest bardziej elastyczny i „inteligentny” niż jego poprzednicy. Po pierwsze, ekipa zajmująca się projektem współpracowała z Korporacją Teragram tworzącą m.in. specjalistyczne oprogramowanie służące analizie lingwistycznej. Dzięki tej współpracy powstał interfejs pozwalający na porozumiewanie się z systemem za pomocą potocznej mowy. Interfejs tłumaczy polecenia pilota wydawane słownie na język maszynowy UAV, i na odwrót. „ To pozwala przydzielać maszynom zadania na wyższym niż do tej pory poziomie, zwiększając jednocześnie bezpieczeństwo i efektywność” mówi Eric Feron, jeden z koordynatorów programu SEC. Drugim ważnym elementem systemu jest zaprojektowany przez Valenti’ego protokół kontroli harmonogramu zadań odpowiedzialny za śledzenie danych napływających ze strony samolotu załogowego (dowódcy), i odszukiwanie zadań, które UAV może wykonać. Harmonogram zadań zintegrowany jest z trzecim elementem systemu, algorytmem planowania bezpiecznej trajektorii lotu, autorstwa Toma Schouwenaars’a. Algorytm jest oparty na programowaniu liniowym i daje gwarancje lotu bezkolizyjnego. Schouwenaars użył ogólnie dostępnego oprogramowania CPLEX w celu optymalizacji techniki kierowania lotem tak by UAV wybierał najszybszą bezpieczną drogę do celu – a następnie mógł zmienić kurs w ułamku sekundy, jeżeli zaszłaby taka potrzeba.

Jak twierdzi Feron „przemysł lotniczy już używa naszego systemu w najbardziej zaawansowanych programach dotyczących bezzałogowych statków lotniczych”. Aktualnie ekipa badaczy SEC pracuje nad implementacją ich technologii w celu dowodzenia wieloma jednostkami powietrznymi jednocześnie.