Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Nu kan droner scanne terræn og udgravninger helt selv

Dronepiloter kan blive overflødige i fremtiden. Nu har ny forskning fra Aarhus Universitet ladet kunstig intelligens overtage styringen af droner, der kan scanne og opmåle terræn.

09.03.2020 | Heidi Søndergaard

Opmåling og dokumentation af grusgrave, kalkbrud, klintevægge og andre lignende naturlige og menneskeskabte formationer foretages i dag af oftest droner, der affotograferer det pågældende område. Ny forskning gør dronepiloten overflødig. (OBS: Den vertikale stang ovenpå dronen bærer en vindmåler, der er benyttet til tests, og som ikke er en del af det endelige udstyr) Foto: Erdal Kayacan.

Et forskningsprojekt på Aarhus Universitet i samarbejde med Danmarks Tekniske Universitet skal gøre opmåling og dokumentation af eksempelvis grusgrave og kalkbrud langt hurtigere, billigere og lettere i fremtiden.

Projektet har nemlig ladet kunstig intelligens overtage styringen af de menneskekontrollerede droner, man i dag bruger til selvsamme opgave.

”Vi har gjort hele processen fuldstændig automatisk. Vi fortæller dronen, hvor den skal starte, og hvor bredt et stykke af væggen den skal affotografere, og så flyver den zig zag hele vejen og lander automatisk,” siger lektor Erdal Kayacan, som er ekspert i kunstig intelligens og droner ved Institut for Ingeniørvidenskab, Aarhus Universitet.

Opmåling og dokumentation af grusgrave, kalkbrud, klintevægge og andre lignende naturlige og menneskeskabte formationer foretages i dag af oftest droner, der affotograferer det pågældende område. Optagelserne lægges efterfølgende ind på en computer, der automatisk omdanner det hele til en terrænmodel i 3D.

Men dronepiloter er bekostelige, og opmålingerne tidskrævende, da dronen skal styres manuelt med samme konstante afstand til udgravningens vægge, og samtidig skal dronens kamera altid holdes vinkelret på væggen.

Desuden skal der være et bestemt overlap i de billeder, der tages, således at computeren bagefter kan ”sy” billederne sammen til en stor 3D-figur.

(Artiklen fortsætter under videoen)

 

Det er denne proces, forskere fra Institut for Ingeniørvidenskab, Aarhus Universitet, nu har automatiseret med en kunstig intelligens.

”Vores algoritme sikrer, at dronen altid har samme afstand til væggen og sørger konstant for at positionere kameraet til at være vinkelret på væggen. Samtidig har vi givet den kunstige intelligens mulighed for at estimere vinden og tage højde for den, når den flyver,” siger Erdal Kayacan.

Og dermed har forskerne taget højde for en af de store udfordringer, der eller er forbundet med autonom droneflyvning: Vindpåvirkning.

"Den gaussiske procesmodel, vi har designet til opgaven, forudsiger den vind, dronen bliver påvirket af i den nærmeste fremtid. På denne måde kan dronen klarkøre og korrigere sin rute på forhånd," siger Mohit Mehndiratta, en besøgende ph.d.-studerende på Institut ved Ingeniørvidenskab, Aarhus Universitet.

I dag skal der ikke meget mere til end en brise for at blæse en drone ud af kurs, men ved hjælp af såkaldt gaussiske processer har teamet taget højde for både vindstød og den generelle vindhastighed.

”Dronen måler ikke vinden, den estimerer vinden på baggrund af de inputs, den får fra sine bevægelser. Dronen reagerer således på den kraft, vinden påvirker dronekroppen med, præcis ligesom når vi mennesker korrigerer vores bevægelser, når vi udsættes for en kraftpåvirkning fra vinden,” siger lektoren.

Forskningsprojektet er udarbejdet i samarbejde med Center for Olie og Gas ved DTU. Resultaterne af projektet bliver fremvist til European Control Conference til maj 2020.

­


Kontakt

Lektor Erdal Kayacan
Mail: erdal@eng.au.dk
Tel.: +45 93521062

AU Engineering, Institut for Elektro- og computerteknologi