Robotický lovec s umělou inteligencí z ČVUT ochrání kritickou infrastrukturu před útoky dronů

Nového „lovce dronů“ při letových ukázkách na Císařském ostrově v Praze představila Fakulta elektrotechnická ČVUT, která na jeho vývoji spolupracuje se společností EAGLE.ONE a Fly4Future, oficiálním spinoutem ČVUT.

Letiště, elektrárny, věznice, silové složky, ale i ochrana důležitých osob - všude tam v blízké budoucnosti najde uplatnění robotický "lovec" Eagle.one. Narušitele vzdušného prostoru v blízkosti objektů kritické infrastruktury či tzv. měkkých cílů lapá ve vzduchu do sítě, která se před zásahem vysune z podvěsu. Od podobných produktů na trhu se český robot odlišuje tím, že dokáže chytat i rychle letící cíle pohybující se po obtížně predikovatelných trajektoriích.

Související

Martin Pokorný

S novým rokem přišla nová pravidla pro provoz dronů

Martin Pokorný

Drony vyvinuté na FEL ČVUT pomáhají s pohybem…

"Náš robot dosahuje rychlosti až 100 km v hodině a během letu se dostává na samotné hranice současné robotiky. Museli jsme významně vylepšit jeho senzorické vnímání prostoru pomocí lidaru a kamer a také zapracovat na jeho schopnosti akcelerace.

Výsledkem je velmi silný stroj, kterému neuniknou ani agilní drony schopné velmi rychle měnit trajektorii letu," uvedl doc. Martin Saska, vedoucí Skupiny multirobotických systémů (MRS) působící na katedře kybernetiky FEL ČVUT.

Chytit narušitele do sítě pomáhá AI

Právě možnostmi odchytu rychle letících cílů Eagle.one výrazně přesahuje dostupná konkurenční řešení. K tomu, aby robotický "lovec" dokázal vystihnout pohyb narušitele vzdušného prostoru, využili výzkumníci z FEL ČVUT metod umělé inteligence. Díky palubní umělé inteligenci je schopen pracovat zcela samostatně a bez jakéhokoliv zásahu člověka naplánovat optimální trajektorii k odchycení nepřátelského dronu.

Řídicí systém Eagle.One je vyvíjen na katedře kybernetiky FEL ČVUT. "Využíváme při tom metod strojového učení, které vyhodnocují data na základě simulace tisíců hodin reálného letu. Nejprve jsme analyzovali současné nejpokročilejší metody pro zachycení nekooperujících dronů. Všechny klíčové aspekty jsme následně zahrnuli do našeho plánování, které jsme dále optimalizovali tak, aby umožnilo co nejrychlejší odchyt na stovkách různých typů narušitelů," popisuje doc. Martin Saska vývoj algoritmů AI, které pomohou robotickému lovci dostat narušitele do sítě. Vedle optimálního řízení dronu a strategického plánování samotného zásahu je umělá inteligence využívána k rozpoznání letícího objektu a na vyhodnocení jeho nebezpečnosti.

Výzkumníci z MRS na Fakultě elektrotechnické pracují také na koordinaci několika robotů, kteří by vzájemně spolupracovali při odchytu více cílů. Díky umělé inteligenci by tak mohli ve skupině postupovat obdobně, jako když smečka šelem zaútočí na svou kořist.

Jak vypadá odchyt nepřátelského dronu?

Osmivrtulový robot Eagle.One o hmotnosti 15 kg dokáže být standardně 365 dní v roce v pohotovostním režimu v chráněném mobilním hangáru, který mu zajišťuje vhodné podmínky – od teploty až po dobíjení baterií. Součástí systému je lokalizační jednotka složená z 3D lidarů (lidar je metoda rozpoznávání okolí na základě odrazu pulzního světelného paprsku). Ta chrání perimetr střeženého objektu a pokud zaznamená podezřelý letící objekt, zásahový dron se automaticky aktivuje a během několika vteřin je ve vzduchu připraven k zásahu.

Oproti předchozí verzi Eagle.One, pro jehož testování poskytovala prostor Vězeňská služba České republiky, novější robot umožňuje zvýšit počet odchytů nepřátelských dronů. „Předchozí hardware umožňoval pouze jeden pokus, nově jich má neomezený počet,“ vyjmenovává inovace u nejnovější verze doc. Martin Saska, který vedle toho zmiňuje i vyšší spolehlivost robota, který je schopen lovit drony o maximální hmotnosti 5 kg (v případě pomalu letících dronů až 20 kg), a to ve výšce až několika kilometrů nad zemí. Maximální doba letu je 40 minut.

Podstatnou výhodou systému Eagle.One je, že zneškodnění nepřátelského dronu probíhá nejbezpečnějším možným způsobem. V případě, že nese výbušniny nebo jiné nebezpečné látky, mohlo by při sestřelení palnou zbraní či elektromagnetickým dělem dojít ke katastrofě. Eagle.One s odchyceným dronem v síti opatrně přistane na bezpečném místě, jež dopředu určí pyrotechnici.

„Cílová skupina pro využití Eagle.One je poměrně široká, protože míst, kde drony nejsou žádoucí, je celá řada. Nejčastěji se ale setkáváme se zájmem ze strany letišť, u kterých přítomnost neautorizovaného dronu způsobuje zásadní ohrožení pro letový provoz. Zájem projevují také věznice a hraniční přechody, kde jsou drony často používány pro pašování zakázaných látek, předmětů a zbraní. Je potřeba zmínit také provozovatele kritické infrastruktury a továren, ve kterých i malý dron nesoucí trhavinu může způsobit obrovské škody. Samostatnou kapitolou jsou pak obranné složky,“ řekl Ing. Ladislav Urbánek ze společnosti Eagle.One, který má ve firmě na starosti prodej robotů Eagle.one v rámci Evropy.

Zájemci o toto unikátní řešení jsou nicméně z celého světa a zájem je natolik veliký, že nynější objednávky dokáže firma uspokojit až v průběhu příštího roku. Další vývoj Eagle.One včetně financování rozšíření společnosti bylo předmětem jednání doc. Sasky při jeho nedávné cestě do Spojených států amerických, při které byl součástí delegace prezidenta České republiky Petra Pavla.

Zdroj: Fakulta elektrotechnická ČVUT