MIT испытал систему навигации дронов, которая избегает движущихся препятствий без карты местности Исследователи Массачусетского технологического института (MIT) разработали SANDO — алгоритм автономной навигации, который позволяет беспилотнику прокладывать маршрут в незнакомой трёхмерной среде, где препятствия могут двигаться непредсказуемо. В симуляциях система достигла цели во всех испытанных сценариях разных уровней сложности, не нарушая заданных ограничений безопасности. Во время испытаний на реальном дроне она также помогла избежать столкновений в 12 полётах среди движущихся препятствий. Главная особенность SANDO — расчёт текущего положения препятствий и пространства, в котором они могут оказаться к моменту пролёта дрона. Алгоритму не нужно точно предсказывать траекторию каждого объекта, он использует верхнюю оценку его скорости и рассчитывает возможную область перемещения. На основе этих данных система строит меняющийся во времени безопасный коридор. Если обстановка меняется, дрон пересчитывает маршрут прямо во время полёта. Для выбора пути исследователи также применили алгоритм A* с тепловой картой опасных зон. Участки с высокой концентрацией препятствий получают повышенную стоимость, поэтому система старается обходить их, а затем оптимизирует траекторию внутри безопасного коридора, стремясь сократить время достижения цели. При этом авторы решили одну из ключевых инженерных проблем подобных алгоритмов, в их алгоритме оптимизация маршрута с жёсткими ограничениями на столкновения требует значительных вычислений. Разработанная техника сокращения числа переменных ускорила оптимизацию до 7,4 раза по сравнению с исходной формулировкой задачи. В исследовании SANDO сравнивали с современными методами планирования в симуляциях, включая сценарии с лесной средой, плотным расположением препятствий и динамическими объектами. Система показала 100-процентный успех на протестированных уровнях сложности без нарушений ограничений столкновения. В реальных испытаниях планирование маршрута, восприятие окружающей среды и определение положения выполнялись на бортовом компьютере беспилотника, без необходимости передавать расчёты на удалённый сервер. Исследователи также провели шесть успешных полётов в статической среде. Разработка может пригодиться при обследовании обрушившихся зданий, исследовании шахт и поисково-спасательных операциях, когда карта местности отсутствует или быстро устаревает. Однако математическая гарантия безопасности действует только при соблюдении условий модели. В частности, должны быть известны допустимые границы скорости и размеров препятствий, а ошибки их обнаружения и определения положения — оставаться в заданных пределах.