انتظارمان از پهپاد‌ها در آینده چیست؟/ پرنده‌های رباتیک زندگی انسان را متحول می‌کنند

به گزارش خبرنگار علم و فناوری آنا، هنگامی که صحبت از آینده فناوری پهپاد‌ها و به‌خصوص کسب وکار‌های مرتبط با آن به وجود می‌آید، کانسپت «فراتر از خطوط بصری بینایی» (BVLOS) مطرح می‌شود. این کانسپت همانطور که از نامش پیداست به معنای آن است که پهپاد‌ها می‌توانند فراتر از خط بصری بینایی اپراتورشان در آینده فعالیت کنند.

این امر کاربرد‌های تجاری پهپاد‌ها را درمقایسه با موارد استفاده فعلی شان گسترش می‌دهد. علاوه بر آن این کانسپت به شرکت‌ها کمک می‌کند تا از فناوری پهپاد برای انجام عملیات‌های بیشتر و پیچیده‌تر استفاده کنند.

در این گزارش سعی داریم ظرفیت برخی پهپادها را ارائه دهیم تا نشان دهیم که می‌توان انتظاراتمان را در آینده بیش از پیش در استفاده از پهپادها توسعه داد؛ زیرا روز به روز تکنولوژی های مربوط به این سیستم در حال گسترش است.

تلاش برای پهپادهایی با مداومت پروازی بالا

با توجه به اینکه یکی از چالش‌های موجود در فناوری پهپاد مدت زمان محدود پرواز است، محققان درصدد بوده‌اند پهپادها را دچار تغییر و تحولات کرده تا مدت زمان پرواز را طولانی‌تر کنند. یکی از این موارد استفاده از سلول‌های سوخت هیدروژن به جای استفاده از باتری‌های لیتیوم یونی است.

استفاده از سلول سوختی هیدروژن به عنوان منبع انرژی کارآمد است و آینده پهپاد‌ها را درخشان‌تر می‌کند. هیدروژن یکی از فراوان‌ترین عناصر جهان است و انرژی بسیار بالایی دارد؛ اما هیچ آلودگی تولید نمی‌کند. در حقیقت این همان چیزی است که سیستم‌های برق شاتل‌های فضایی با کمک آن فعال می‌شوند و یک پسماند پاکیزه تولید می‌کند که آب قابل آشامیدن است؛ حتی فضانوردان آن را می‌نوشند.

سلول‌های سوخت هیدروژن به شدت به هوا وابسته هستند تا انرژی مورد نیاز پهپاد‌ها را تولید کنند. در حقیقت سلول‌های سوخت هیدروژنی در مقایسه با باتری‌های معمول که وزن یکسانی دارند، انرژی بیشتری تولید می‌کنند؛ بنابراین مدت زمان پرواز پهپاد طولانی‌تر خواهد بود.

بهبود بینایی پهپاد‌ها

دیگر نوآوری پهپاد‌ها که به یکپارچگی بهتر زندگی انسان منجر می‌شود، بهبود بینایی رایانشی و برنامه ریزی حرکت آن‌هاست.

علاوه بر مدت زمان کوتاه پرواز، هواپیما‌های بی سرنشین مانند پهپاد‌ها در محیطی فعالیت می‌کنند که وسایل نقلیه هوایی دیگر مانند هواپیمای تجاری و نظامی و هلی کوپتر‌ها نیز حضور دارند.

یکی از حوزه‌های تحت بررسی و تحقیقات در حال حاضر آن است که به پهپاد‌ها قابلیت شناسایی محیط و واکنش نسبت به آن داده شود. شرکت‌ها برای دستیابی به این اهداف، دستاورد‌هایی نیز داشته‌اند، مانند به‌کارگیری سیستم‌های هوش مصنوعی که به پهپاد‌ها امکان می‌دهد به طور کاملاً خودکار عمل کنند.

دیگر نوآوری در این زمینه نیاز به بهبود بینایی رایانشی در هواپیما‌های بی سرنشین در پهپاد تجاری R۱ متعلق به شرکت اسکای دیو دیده می‌شود. اسکای دیو (Skydio) این پهپاد تجاری را در فوریه ۲۰۱۸ میلادی به عنوان یک ابزار کاملاً خودکار معرفی کرد که به طور کامل نیاز‌های تصویربرداران و عکاسان را تأمین می‌کند.

این پهپاد در نتیجه سال‌ها تحقیق و پژوهش دارای یک سیستم بینایی متشکل از ۱۳ دوربین است که در بخش‌های خارجی آن قرار گرفته‌اند؛ همچنین یک تراشه جتسون ساخت شرکت انویدیا در آن به کار رفته که به طور معمول در خودرو‌های خودران به کار می‌رود. پهپاد R۱ می‌تواند از برخورد با اجسام دیگر اجتناب کند و از روی موانع در مسیرش مانور دهد.

در مقابل آن، شرکت DJI قرار دارد که رقیب اسکای دیو است و مشغول توسعه نوآوری‌های متعدد در زمینه قابلیت بینایی رایانشی پهپاد‌هاست.

طبق گزارش‌ها، شرکت چینی DJI در آینده نزدیک هواپیما‌های بدون سرنشینی عرضه می‌کند که قابلیت شناسایی هواپیما و هلی کوپتر را دارند. این ابزار‌ها «ایر سنس» نام دارند و دهه ۲۰۲۰ میلادی عرضه خواهند شد. مدل‌های آتی پهپاد‌های این شرکت مجهز به ویژگی‌هایی خواهند بود که ریسک برخورد با هواپیما‌های سرنشین‌دار را کاهش می‌دهند.

سیستم ایرسنس یک حسگر است که سیگنال‌های هواپیما‌ها و هلی کوپتر‌ها را با کمک ابزار ADS-B فعال کرده است. کنترل کنندگان ترافیک‌های هوایی برای آگاهی دقیق از موقعیت هواپیما‌ها بدون استفاده از رادار، سیستم ADS-B را به کار می‌برند.

ساخت پهپادهایی که مناطق ممنوعه را تشخیص می‌دهند

دیگر فناوری این شرکت چینی که در جدیدترین مدل‌های پهپاد آن به کار رفته Geo-fencing است. این فناوری در حقیقت اجازه نمی‌دهد پهپاد‌ها وارد مناطق ممنوعه و حریم‌های هوایی خصوصی مانند فرودگاه‌ها شوند.

پهپاد‌های آینده می‌توانند استراحت کنند

پهپاد‌ها هنگام انجام یک فعالیت بدون وقفه، استراحت می‌کنند؛ اما طبق یک تحقیق که به تازگی منتشر شده نوآوری‌های جدیدی برای قابلیت استراحت پهپاد در حال توسعه است. به این ترتیب با صرفه‌جویی در مصرف باتری، مدت زمان عملیات بیشتر می‌شود.

در این تحقیق گروهی از مهندسان یک ابزار فرود انطباق پذیر پیشنهاد کرده‌اند که به پهپاد‌ها کمک می‌کند روی طیف وسیعی از ساختار‌ها مانند چراغ‌های خیابان یا لبه پشت بام ساختمان فرود بیایند و استراحت کنند و مصرف برق آن‌ها بدون انحراف از مأموریت‌شان کاهش می‌یابد؛ البته در گذشته نیز آزمایش‌های مرتبطی انجام شده است. 

سال ۲۰۱۷ میلادی شرکت «آریال رباتیکس لبز» یک پهپاد شرکت DJI به نام اسپایدر MAV را طوری اصلاح کرد تا یک ماده مصنوعی از آن خارج شود که پهپاد را به دیوار‌های اطراف می‌چسباند. این پهپاد دارای مکانیزم داخلی است که در نخ می‌پیچد تا آن را به اندازه کافی محکم کند و موتور‌های پهپاد خاموش شوند؛ این کار به صرفه جویی در مصرف انرژی کمک می کند.

پهپاد‌های دفاعی پیشرفت می‌کنند

 کشور‌های مختلفی از پهپاد‌های نظامی استفاده می‌کنند؛ قطعاً این صنعت در آینده شاهد فناوری‌های بیشتری خواهند بود. همچنین پیش بینی می‌شود بودجه نظامی مخصوص پهپاد‌ها افزایش یابد. همزمان صنعت نظامی و تولیدکنندگان پهپاد‌های تخصصی سعی دارند با بهبود فناوری‌های نظارتی که در عملیات‌های شناسایی به کار می‌روند به ارتقای پهپاد‌ها کمک کنند.

وسایل نقلیه بی سرنشین ناجی انسان می‌شوند

علاوه بر نوآوری‌های مختلف در فناوری پهپادها، دوربین‌ها نیز در حال ارتقا هستند. این امر تاثیرزیادی بر موارد استفاده پهپاد دارد. به عنوان مثال چنین توانایی به تیم‌های اورژانس و امداد کمک می‌کند با سوار کردن دوربین‌های عکس‌برداری گرمایی روی پهپاد‌ها راه حلی برای شناسایی قربانیان در اختیار داشته باشند. همچنین شانس زنده ماندن قربانیان نیز بیشتر می‌شود، زیرا مدت زمان مکان یابی آن‌ها کمتر می‌شود.

پهپاد‌ها پیش از این نشان داده اند در هنگام وقوع بلایای طبیعی کارآمد هستند و موارد استفاده مختلف از جمله ارزیابی خسارات، مکان یابی قربانیان و ارائه کمک دارند. حتی آن‌ها با رصد و مقابله با آتش سوزی جنگل‌ها می‌توانند از بلایا جلوگیری کنند یا تغییرات آب وهوایی را در مناطق در معرض بلایا ردیابی کنند.

خدمات درمانی و کنترل بیماری با پهپادها در آینده

علاوه بر ردیابی تغییرات آب وهوایی و حتی حفاظت از حیوانات، با مجهزکردن پهپاد‌ها به دوربین‌های تصویربرداری گرمایی و جمع آوری اطلاعات روی زمین می‌توان از آن‌ها برای ردیابی بیماری‌ها استفاده کرد.

در بخش خدمات درمانی دسترسی به درمان‌های نوین می‌تواند مرگ و زندگی افراد را به خصوص در مناطق دورافتاده جهان تعیین کند. پهپاد‌ها می‌توانند برای بیماران در چنین مناطقی کمک حال باشند ودر مواردی که زمان رسیدگی به بیماری اهمیت دارد با حمل تجهیزات و دارو جان فرد را نجات دهند.

آینده پهپاد‌ها با توجه نوآوری‌های این زمینه خواه در حال استفاده، خواه در حال توسعه بسیار درخشان است. اکنون فقط مسئله این است که این فناوری‌ها چگونه برای نوین سازی نقش و اهمیت این ابزار‌ها در زندگی و جامعه انسانی به کار می‌رود.

به گزارش آنا؛ از ورود تکنولوژی به توسعه پهپادها می‌توان چنین انگاشت که آینده درخشانی منتظر پهپادهاست که می تواند تمام ابعاد زندگی انسانی را تحت تاثیر قرار دهد؛ بنابراین از اینکه فناوری تحول ساز در این عرصه رسوخ کرده که امکان تحولات در صنعت را فراهم آورد انکارناپذیر نیست.