Studenti ČVUT se svými drony pomohou také lesníkům s hledáním škodlivých brouků

Takzvané autonomní helikoptéry, robotické drony pražských studentů Českého vysokého učení technického (ČVUT) zkoušely v jihočeském Temešváru vývoj nových technologií, na kterých pracují. Akce se zúčastnila sedmdesátičlenná skupina Multirobotických systémů působící na katedře kybernetiky Fakulty elektrotechnické. A bylo na co se koukat.

„Při praktických letových ukázkách jsme předvedli technologie zabraňující nepřátelskému převzetí kontroly nad dronem formou takzvaného GPS spoofingu. Jde o inteligentní formu rušení, při níž dron obdrží falešné GPS signály šířené z nepřátelského vysílače a uvěří, že je na jiném místě,“ říká pro deník Metro mluvčí školy Radovan Suk a upřesňuje, že zmiňované útoky jsou stále častějším prostředkem manipulace zejména ve válečných konfliktech.

„Jejich důsledkem může být zneužití a přesměrování vzdušných robotů nepřítelem k útoku na vlastní zařízení, případně lze drony tímto způsobem donutit k přistání tak, aby se ocitly v rukou protivníka. V posledních letech byly zaznamenány stovky případů spoofingu a s rostoucím nasazením bezpilotních prostředků zejména na bojištích v Ukrajině roste význam adekvátní obrany proti nim,“ dodává Suk. Řešení, které vzniklo ve skupině Multirobotických systémů, využívá palubních senzorů dronu a palubní umělé inteligence. Zjednodušeně řešeno – dron se může rozhodnout, že nebude poslouchat na slovo přesně.

„Vyvíjená metoda je schopna detekovat, že se dron odchýlí od původního zadání a začne se náhle chovat jinak. Systém to vyhodnotí jako útok a přepne dron do režimu, ve kterém bude nepřátelské GPS souřadnice ignorovat a bude se při letu řídit podle palubní umělé inteligence a senzorů, které má k dispozici,“ vysvětluje princip obrany šéf studentského týmu Martin Saska. Druhá metoda ochrany proti GPS spoofingu, kterou robotici z Karlova náměstí ověřují při letových zkouškách, spočívá ve vyfiltrování a zesílení původního GPS signálu. „Tak aby se dron řídil podle něj a nenechal si vnutit falešné souřadnice od nepřítele,“ doplňuje Saska.

Kovové hejno Skupina výzkumníků z ČVUT se již na stránkách deníku Metro párkrát objevila. Jak by také ne. Při své práci totiž zúročuje zkušenosti z létání ve ztížených podmínkách bez GPS signálu v soutěžích, jako byla neoficiální olympiáda robotiků organizovaná americkou vládní agenturou DARPA v roce 2021 či MBZIRC v Abú Zabí, z jehož posledního ročníku v roce 2020 vzešla jako celkový vítěz. „Drony naprogramované vědci z Karlova náměstí světovou konkurenci převyšují nejvyšší mírou autonomie, díky níž ve vzduchu tvoří tým samostatných a současně spolupracujících robotů. Ačkoli si během letu předávají minimum informací, jsou podobně jako hejno ptáků schopné zpracovávat vnější podněty a přizpůsobovat své chování změnám v okolním prostředí. Obdobně jako ptáci využívají přítomnost ostatních robotů ve svém okolí a sdílenou inteligenci roje v místech, kde senzorické vybavení jedince nestačí a samostatně letící dron by selhal,“ popisuje pro Metro Suk. Příkladem konkrétní aplikace, ve které mohou drony zvládnout zadané úkoly mnohem rychleji a levněji než člověk, je metoda detekce stromů napadených kůrovcem. Řešení, které vyvinula studentka magisterského studia Tereza Uhrová, využívá schopnost autonomního dronu letět lesem bez GPS. „Nasazení létajícího robotu uvnitř lesa využívá data, která byla získána druhým větším dronem vybaveným multispektrální kamerou, která z výšky snímá les a dokáže z této perspektivy identifikovat i pro člověka neznatelné odlišnosti v barevném spektru. Přítomnost škodlivého brouka totiž vystavuje napadený strom stresu, který se začne projevovat v barvě jehličí už v počátečních fázích, kdy je jinak stávajícími metodami velmi obtížné jej odhalit,“ shrnuje podstatu metody Saska.