Ученые Университета Этвеша Лоранда (ELTE) в Будапеште (Венгрия) создали самоорганизующуюся стаю дронов, которая продемонстрировала автономный трафик, превзойдя возможности пилотов-людей. Результаты исследования опубликованы в журнале Swarm Intelligence.
В 2014 году команда инженеров-робототехников создала первую в мире автономную стаю квадрокоптеров, состоящую не менее чем из десяти единиц. В новой работе они добились имитации дорожного трафика с использованием сотни дронов.
Поведение стаи характеризуется идеальной синхронизацией движения каждой единицы. Однако при автономном трафике каждый дрон имеет индивидуальные маршруты и цели, что может привести к потенциальным конфликтам, особенно на открытых пространствах, где траектории движения пересекают друг друга в произвольных направлениях.
Ученые ELTE объединили специальный планировщик маршрутов, обновляемый в реальном времени, с традиционными биоинспирированными моделями стай. Такая комбинация позволила автономным дронам эффективно избегать большинство транспортных конфликтов и быстро решать оставшиеся через прямую координацию действий с соседями.
Эффективность самоорганизующейся модели без центрального управления была впервые проверена в ходе моделирования. Был продемонстрирован непрерывный высокоскоростной случайный трафик из 5000 дронов в двух измерениях с разными скоростями и приоритетами. Также были смоделированы многослойные трехмерные случаи для эффективного решения ситуаций с плотным трафиком дронов.
Затем модель протестировали на реальной стае из ста дронов, принадлежащем компании CollMot Robotics Ltd. В эксперименте была доказана способность системы самоорганизующегося трафика дронов работать в реальных условиях.