Humanidades

O monitoramento da intenção do drone em tempo real pode permitir o uso mais seguro dos drones e evitar a repetição do incidente de Gatwick em 2018
Os drones se tornaram onipresentes nos últimos anos, com aplicações difundidas na agricultura, topografia e comanãrcio eletra´nico, entre outros campos.
Por Sarah Collins - 19/09/2021


Drone e horizonte da cidade - Crédito: Goh Rhy Yan via Unsplash


"Embora não saibamos totalmente o que aconteceu em Gatwick, o incidente destacou o risco potencial que os drones podem representar para o paºblico se forem mal utilizados"

Bashar Ahmad

Os pesquisadores, da Universidade de Cambridge, usaram uma combinação de técnicas estata­sticas e dados de radar para prever a trajeta³ria de voo de um drone, e se ele pretende entrar em um espaço aanãreo restrito, por exemplo, em torno de um aeroporto civil.  

A solução deles pode ajudar a prevenir a repetição do incidente de Gatwick, já que pode detectar qualquer drones antes que eles entrem no espaço aanãreo restrito e pode determinar, no ina­cio, se suas ações futuras podem representar uma ameaça para outras aeronaves.

Esta nova capacidade preditiva pode permitir a tomada de decisão automatizada e reduzir significativamente a carga de trabalho dos operadores do sistema de vigila¢ncia drone, oferecendo informações aciona¡veis ​​sobre ameaa§as potenciais para facilitar respostas oportunas e proporcionais.

Dados reais de radar de testes de drones ao vivo em vários locais foram usados ​​para validar a nova abordagem. Alguns dos resultados sera£o relatados hoje (15 de setembro) na Conferência de Processamento de Sinal de Sensor para Defesa em Edimburgo.

Os drones se tornaram onipresentes nos últimos anos, com aplicações difundidas na agricultura, topografia e comanãrcio eletra´nico, entre outros campos. No entanto, eles também podem ser um incômodo ou apresentar um risco potencial de segurança, especialmente com a ampla disponibilidade de plataformas baratas e cada vez mais capazes.

Poucos dias antes do Natal de 2018, relatos de avistamentos de drones perto do pera­metro do Aeroporto de Gatwick causaram a interrupção de centenas de voos devido ao possí­vel risco de colisão. Nenhum culpado foi encontrado.

“Embora não saibamos totalmente o que aconteceu em Gatwick, o incidente destacou o risco potencial que os drones podem representar para o paºblico se forem mal utilizados, seja de forma maliciosa ou completamente inocente”, disse o coautor do jornal, Dr. Bashar Ahmad, que publicou a pesquisa enquanto trabalhava no Departamento de Engenharia de Cambridge. “a‰ crucial que os futuros sistemas de vigila¢ncia de drones tenham recursos de previsão para revelar, o mais cedo possí­vel, um drone com intenção maliciosa ou comportamento ana´malo.”

Para auxiliar no controle do tra¡fego aanãreo e evitar possa­veis colisaµes, os aviaµes comerciais relatam sua localização a cada poucos minutos. No entanto, não existe tal requisito para drones.

“a‰ preciso haver algum tipo de equivalente automatizado ao controle de tra¡fego aanãreo para drones”, disse o professor Simon Godsill, do Departamento de Engenharia de Cambridge, que liderou o projeto. “Mas, ao contra¡rio de alvos grandes e rápidos, como um jato de passageiros, os drones são pequenos, a¡geis e lentos, o que os torna difa­ceis de rastrear. Eles também podem ser facilmente confundidos com pa¡ssaros e vice-versa. ”

“Precisamos detectar ameaa§as o mais cedo possí­vel, mas também devemos ter cuidado para não reagir de forma exagerada, já que o fechamento do espaço aanãreo civil éuma medida dra¡stica e altamente perturbadora que queremos evitar, especialmente se acabar sendo um falso alarme”. disse o primeiro autor, Dr. Jiaming Liang, também do Departamento de Engenharia, que desenvolveu os algoritmos subjacentes com Godsill.

Existem várias maneiras possa­veis de monitorar o espaço ao redor de um aeroporto civil. Uma solução ta­pica de vigila¢ncia por drones pode usar uma combinação de vários sensores, como radar, detectores de radiofrequência e ca¢meras, mas geralmente écara e trabalhosa para operar.

Usando técnicas estata­sticas bayesianas, os pesquisadores de Cambridge criaram uma solução que apenas sinalizaria os drones que representassem uma ameaça e ofereceria uma maneira de prioriza¡-los. Ameaa§a édefinida como um drone que pretende entrar em espaço aanãreo restrito ou exibe um padrãode voo incomum.

“Precisamos saber disso antes que acontea§a, não depois que acontea§a”, disse Godsill. Dessa forma, se um drone estiver chegando muito perto, pode ser possí­vel alertar o operador do drone. Por razões a³bvias de segurança, éproibido desativar um drone no espaço aanãreo civil, então a única opção éfechar o espaço aanãreo. Nosso objetivo égarantir que as autoridades aeroportua¡rias não precisem fazer isso, a menos que a ameaça seja real. ”

A solução baseada em software usa um modelo estoca¡stico, ou aleata³rio, para determinar a intenção subjacente do drone, que pode mudar dinamicamente com o tempo. A maioria dos drones navegam usando waypoints, o que significa que eles viajam de um ponto a outro, e uma única jornada éfeita de vários pontos.

Em testes usando dados reais de radar, a solução desenvolvida em Cambridge foi capaz de identificar drones antes que eles alcana§assem seu pra³ximo waypoint. Com base na velocidade, trajeta³ria e outros dados de um drone, ele foi capaz de prever a probabilidade de qualquer drone atingir o pra³ximo waypoint em tempo real.

“Em testes, nosso sistema foi capaz de detectar ameaa§as potenciais em segundos, mas em um cena¡rio real, esses segundos ou minutos podem fazer a diferença entre a ocorraªncia de um incidente ou não”, disse Liang. “Isso pode dar tempo para avisar os voos que chegam sobre a ameaa§a, para que ninguanãm se machuque”.

Os pesquisadores de Cambridge dizem que sua solução pode ser incorporada aos sistemas de vigila¢ncia existentes, tornando-se uma forma econa´mica de rastrear o risco de drones acabarem onde não deveriam. Os algoritmos poderiam, em princa­pio, também ser aplicados a outros doma­nios, como segurança mara­tima, roba³tica e carros auta´nomos.

 

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