El software y el hardware necesarios para coordinar un equipo de vehículos aéreos no tripulados (UAV) que pueden comunicarse y trabajar hacia un objetivo común han sido desarrollados recientemente por investigadores de KAUST.

"Dar más autonomía a los UAV los convierte en un recurso aún más valioso, "dice Mohamed Abdelkader, quien trabajó en el proyecto con sus colegas bajo la dirección de Jeff Shamma. "Monitorear el progreso de un dron enviado a una tarea específica es mucho más fácil que pilotar uno a distancia uno mismo. Un equipo de drones que pueden comunicarse entre ellos proporciona una herramienta que podría usarse ampliamente, por ejemplo, para mejorar la seguridad o capturar imágenes simultáneamente en un área grande ".

Los investigadores probaron un escenario de juego Capture the Flag, mediante el cual un equipo de drones defensores trabajaron juntos dentro de un área definida para interceptar un dron intruso y evitar que llegara a un lugar específico. Para darle más autenticidad al juego, y comprobar si sus algoritmos funcionarían en condiciones impredecibles, el dron intruso fue pilotado a distancia por un investigador.

Abdelkader y el equipo descartaron rápidamente la idea de tener una estación base central con la que se comunicarían los drones. En lugar de, construyeron UAVs a medida e incorporaron un peso ligero, Módulo de computación de baja potencia y wi-fi en cada uno para que pudieran hablar entre ellos durante el vuelo.

"Una arquitectura centralizada requiere una potencia informática significativa para recibir y transmitir múltiples señales, y también tiene un punto único potencial de falla total:la estación base, "explica Shamma". En cambio, diseñamos una arquitectura distribuida en la que los drones se coordinan en función de la información local y las comunicaciones entre pares ".

El algoritmo del equipo tiene como objetivo lograr un nivel óptimo de mensajería de igual a igual, que no tenía que ser demasiado. no muy poco y tiempos de reacción rápidos, sin demasiados cálculos pesados. Esto permite que el algoritmo funcione de manera efectiva en tiempo real mientras los drones persiguen a un intruso.

"Cada uno de nuestros drones hace su propio plan basado en un pronóstico de puntos de vista optimistas de las acciones de sus compañeros de equipo y puntos de vista pesimistas de las acciones del oponente, "explica Abdelkader." Dado que estos pronósticos pueden ser inexactos, cada dron ejecuta solo una parte de su plan, luego reevalúa la situación antes de volver a planificar ".

Su algoritmo funcionó bien tanto en escenarios interiores como exteriores bajo diferentes escenarios de ataque. Abdelkader espera que su software, que ahora está disponible como código abierto, proporcionará el banco de pruebas para múltiples aplicaciones. El equipo de KAUST espera permitir que los drones funcionen en lugares más grandes, áreas al aire libre y mejorar el software mediante la incorporación de técnicas de aprendizaje automático adaptativo.