پژوهشگران دانشگاه فنی دانمارک (DTU)، پهپاد خودران نجات دریایی توسعه دادهاند که افراد سقوطکرده از کشتی را پیدا میکند و جلیقه نجات مجهز به GPS را برای آنها میرساند.
به گزارش سرویس فناوری تکناک، پهپاد خودران نجات دریایی میتواند پس از وقوع حادثه سقوط فرد از کشتی، بدون نیاز به دخالت انسان به صورت خودکار به پرواز درآید، فرد را در آب پیدا کند و جلیقه نجات بادی مجهز به GPS را برای او ارسال کند. این فناوری با هدف کاهش زمان واکنش در عملیات نجات طراحی شده است؛ عاملی که نقش تعیینکنندهای در افزایش شانس زنده ماندن افراد در دریا دارد.
سقوط افراد از کشتی یکی از خطرناکترین حوادث دریایی به حساب میآید و در چنین شرایطی، هر دقیقه اهمیت دارد. بسیاری از قربانیان پیش از رسیدن نیروهای امدادی به دلیل خستگی، سرمازدگی، امواج شدید، آسیبدیدگی یا از دست دادن موقعیت در آب، جان خود را از دست میدهند. اکنون تیمی از پژوهشگران دانمارکی امیدوار هستند با استفاده از فناوری پهپادهای خودران، این روند را تغییر دهند.
در شرایط عادی، پس از سقوط فرد به دریا، خدمه کشتی باید ابتدا حادثه را تأیید کنند، کشتی را متوقف سازند، قایق نجات را آماده کنند و سپس عملیات جستوجو را آغاز کنند. این فرایند ممکن است چند دقیقه یا حتی بیشتر زمان ببرد. در همین مدت، فرد گرفتار میتواند صدها متر از محل سقوط دور شود.
کشتیها برخلاف خودروها نمیتوانند به سرعت متوقف شوند. جرم زیاد، شرایط دریا و الزامات ایمنی باعث میشوند روند تغییر مسیر یا توقف کشتی زمانبر باشد. به همین دلیل بسیاری از افراد پس از سقوط به آب، خیلی زود از دید خدمه خارج میشوند.
دانشگاه فنی دانمارک به آمار منتشرشده از سوی انجمن Cruise Lines International Association اشاره کرده است که نشان میدهد بیش از ۷۰ درصد افرادی که بین سالهای ۲۰۰۹ تا ۲۰۱۹ از کشتیها به دریا سقوط کردهاند، جان خود را از دست دادهاند. این آمار نشان میدهد که صنعت دریانوردی همچنان به راهکارهای سریعتر و مؤثرتری برای عملیات جستوجو و نجات نیاز دارد. «دیموستنیس آنجلیس»، دانشجوی دکتری دانشگاه فنی دانمارک، هدایت این پروژه را بر عهده دارد. او و همکارانش پهپادی را طراحی کردهاند که بلافاصله پس از تأیید حادثه میتواند از روی کشتی به پرواز درآید و به سمت منطقه احتمالی حضور فرد حرکت کند.
این پهپاد خودران نجات دریایی قرار نیست جایگزین قایق نجات شود. نقش اصلی آن حضور سریع در محل، جستوجوی هوشمند، شناسایی فرد و حفظ جان او تا زمان رسیدن نیروهای امدادی است. به بیان دیگر، پهپاد نقش نخستین امدادگر را ایفا میکند. آنجلیس معتقد است که فاصله زمانی میان سقوط فرد و آغاز عملیات امداد، یکی از مهمترین عوامل مرگومیر در حوادث دریایی است. این سامانه تلاش میکند همین فاصله را به حداقل برساند.
نمونه اولیه این پهپاد ۲۴٫۸ کیلوگرم وزن دارد و قطر آن به ۲٫۴ متر میرسد. این سامانه توانایی حمل محمولهای تا ۲۰ کیلوگرم را دارد که برای انتقال تجهیزات امدادی کافی است. مدت زمان پرواز پهپاد حدود ۳۰ دقیقه اعلام شده است. این زمان به آن امکان میدهد منطقهای تا حدود یک کیلومتر مربع را جستوجو کند. البته شرایط آبوهوایی، سرعت باد و وزن محموله میتوانند روی شعاع عملیاتی آن تأثیر بگذارند.
پژوهشگران اعلام کردهاند که این پهپاد برای استفاده در شرایط دشوار دریایی طراحی شده است و میتواند در محیطهایی فعالیت کند که جستوجوی انسانی با دشواری زیادی همراه است. یکی از مهمترین بخشهای این سامانه، مجموعه حسگرها و دوربینهای آن است. پهپاد از سه نوع سامانه تصویربرداری شامل دوربین RGB، دوربین مادون قرمز و دوربین حرارتی استفاده میکند. دوربین RGB تصاویر معمولی را ثبت میکند. دوربین مادون قرمز امکان فعالیت در شرایط کمنور را فراهم میسازد. دوربین حرارتی نیز میتواند اختلاف دمای بدن انسان با محیط اطراف را تشخیص دهد.
ترکیب این سه فناوری باعث میشود پهپاد بتواند در شرایط مختلف جوی و حتی در شب نیز شانس بیشتری برای شناسایی فرد داشته باشد. این ویژگی در عملیاتهای جستوجوی دریایی اهمیت زیادی دارد، چرا که بسیاری از حوادث در شرایط نامساعد آبوهوایی رخ میدهند. نسخه نهایی این سامانه قرار است به یک جلیقه نجات بادی مجهز شود. این جلیقه پس از رسیدن پهپاد به محل حادثه برای فرد گرفتار رها خواهد شد. جلیقه نجات علاوه بر افزایش شناوری فرد، به یک فرستنده GPS نیز مجهز خواهد بود. این فرستنده میتواند موقعیت دقیق فرد را برای کشتی و قایقهای امدادی ارسال کند.
آنجلیس درباره این قابلیت گفت: «این سامانه دو هدف را دنبال میکند. هدف نخست افزایش مدت زمان زنده ماندن فرد در آب است. هدف دوم کمک به نیروهای امدادی برای یافتن سریعتر موقعیت او است.» این ویژگی میتواند یکی از مهمترین مشکلات عملیاتهای نجات دریایی را برطرف کند. در بسیاری از موارد، تیمهای امدادی پس از رسیدن به منطقه حادثه همچنان با مشکل یافتن موقعیت دقیق فرد روبهرو هستند. پژوهشگران تأکید کردهاند که جلیقه نجات میتواند تفاوت میان مرگ و زندگی باشد. آب سرد یکی از خطرناکترین عوامل برای افراد گرفتار در دریا است.
دانشگاه فنی دانمارک به دادههای انجمن Life Jacket Association استناد کرده است. این دادهها نشان میدهند که در آب با دمای ۴ تا ۱۰ درجه سانتیگراد، زمان بقای فرد بدون جلیقه نجات معمولاً بین ۳۰ تا ۶۰ دقیقه است. استفاده از جلیقه نجات میتواند این زمان را در برخی شرایط تا حدود سه ساعت افزایش دهد. چنین افزایشی فرصت ارزشمندی را برای نیروهای امدادی فراهم میکند تا عملیات نجات را با موفقیت انجام دهند.
در روشهای سنتی، قایقهای نجات معمولاً مسیرهای مثلثی یا الگوهای از پیش تعیینشده را در منطقه حادثه طی میکنند. این روشها اگرچه استاندارد هستند، اما محدودیتهایی دارند. قایق نجات در سطح آب قرار دارد و میدان دید آن محدود است. در نتیجه، مشاهده سر یا شانههای فرد در میان امواج میتواند بسیار دشوار باشد.
پهپاد خودران نجات دریایی از ارتفاع بالاتر منطقه را زیر نظر میگیرد و از الگوریتمهای هوشمند برای تعیین اولویتهای جستوجو استفاده میکند. این الگوریتمها اطلاعاتی مانند سرعت باد، جهت باد، جریان آب، موقعیت کشتی و مدت زمان سپریشده از حادثه را تحلیل میکنند. سپس سامانه محتملترین نقاط حضور فرد را محاسبه میکند و مسیر جستوجو را بر همان اساس تعیین میکند. این روش باعث میشود پهپاد زمان خود را برای جستوجوی تکراری مناطق مشابه هدر ندهد.
آزمایشهای اولیه نتایج امیدوارکنندهای را نشان دادهاند. پژوهشگران اعلام کردهاند که این سامانه توانسته است بیش از ۸۰ درصد افراد در معرض خطر را شناسایی کند. تیم تحقیقاتی آزمایشهای میدانی را در خشکی و بر فراز تنگه Kattegat انجام داده است. در این آزمایشها، یک آدمک انساننما مجهز به جلیقه گرمشونده نقش فرد گرفتار را ایفا کرده است.
پژوهشگران اکنون از دادههای بهدستآمده برای بهینهسازی الگوریتمها و افزایش دقت سامانه استفاده میکنند. یکی از دشوارترین بخشهای این پروژه، بازگرداندن پهپاد به کشتی در حال حرکت است. حرکت مداوم کشتی و نوسانات ناشی از امواج فرود را پیچیده میکنند. بسیاری از پهپادها پیش از فرود باید چند دقیقه در هوا معلق بمانند تا وضعیت سکوی فرود را ارزیابی کنند. این فرایند بخش قابل توجهی از باتری را مصرف میکند.
تیم دانشگاه فنی دانمارک در حال توسعه یک سامانه فرود مبتنی بر بینایی ماشین است، که میتواند مدت زمان فرود را به حدود سه ثانیه کاهش دهد. این فناوری با استفاده از پردازش لحظهای تصاویر، موقعیت مناسب فرود را تشخیص میدهد.
پژوهشگران امیدوار هستند در آینده نزدیک این فناوری به بخشی از تجهیزات استاندارد کشتیهای مسافربری، شناورهای تجاری و نیروهای گارد ساحلی تبدیل شود. اگر این هدف محقق شود، پهپاد خودران نجات دریایی میتوانند نقش مهمی در کاهش تلفات ناشی از حوادث سقوط افراد به دریا ایفا کنند.
