«Одиссея» 2 года спустя: интервью с командой ALB-поиск г. Москва

Конкурс «В поисках человека» был объявлен в сентябре 2018 года. Призовой фонд конкурса составил 75 000 000 рублей. Задачей конкурса стало создание поисково-спасательной технологии нового поколения. 

Участники должны разработать технологическое решение, которое поможет найти и вовремя спасти потерявшегося в лесу человека без источника связи в течение 10 часов при максимальном спектре погодных условий.

Акцент конкурса был сделан на поисках в природной среде, потому что лес предъявляет самые сложные требования к работе поисковиков. Лучшие результаты в поисково-спасательных операциях в лесах до сих пор достигаются только усилием большого количества людей. Чем больше людей участвуют в поиске, тем больше шансов найти человека быстрее, а значит живым. Огромную роль в поисках играют волонтерские отряды, но человеческий ресурс всегда ограничен.

В июне 2019 года команда «ALB-поиск» приняла участие в квалификационном испытании второго этапа технологического конкурса «В поисках человека» масштабной исследовательской инициативы «Одиссея» благотворительного фонда «Система». 

Год спустя члены команды поделились историями, которые остались за кадром конкурса. Что было самым сложным и с какими испытаниями пришлось столкнуться участникам проекта — об этом и не только читайте в серии интервью от БФ «Система».

О команде

Капитан команды Никита Калмыков — Инженер-испытатель ООО «Альбатрос». Каждый член команды — высококвалифицированный профессионал, обладающий всеми необходимыми компетенциями, позволяющими решить задачу поиска человека в природной среде. Все участники команды имеют большой опыт в конструировании робототехнических комплексов и подтвержденную эффективность своих разработок.

Базовым проектом для участия в конкурсе «Одиссея» стала инициативная разработка беспилотного летательного аппарата самолетного типа «Альбатрос-М5», с использованием самообучающихся алгоритмов распознавания образов на фото и беспроводных технологий передачи информации. Доступность приобретения решения поисково-спасательными отрядами обусловлена как приемлемой ценовой составляющей, так и простотой в освоении и применении решения, а также гибким подходом и модульностью предлагаемого решения.

Команда ALB-поиск поделилась своим дневником конкурса «Одиссея» и рассказала, что осталось за кадром

Чем спасать будем?

Прежде всего нужно было определиться с направлением работ. Было ясно только то, что в основу технологии поиска лягут беспилотные воздушные суда, на которых мы специализируемся. Большой помощью стало общение с организаторами с членами поискового отряда «Лиза Алерт», которые делились опытом применения беспилотной техники для поиска человека. Наша команда охотно участвовала в учениях и вебинарах. Полученные результаты и информация анализировались и вносились коррективы в технологию поиска, которую мы собирались предложить. 

Первым результатом работы стал проект Беспилотного самолёта для поиска и мультикоптера с мегафоном и системой сброса грузов, представленный 19 декабря. 

19 апреля была продемонстрирована ранняя версия системы. Нейросеть на земле обрабатывала снимки, загруженные в неё после приземления аппарата, который выполнял аэрофотосъемку. По результатам этой демонстрации «ALB-поиск» в составе 7 команд получила грантовое финансирование, и мы начали закупать оборудование и дорабатывать систему к летним испытаниям. Решили сосредоточиться на беспилотном самолёте с системой поиска с тем, чтобы потом по результатам соревнования сделать второй элемент системы — мультикоптер.

Когда нет права «на первый блин комом»

Сказать, что работа кипела – ничего не сказать. Если говорить о задачах, которые предстояло решить, то обучение нейронной сети, настройка передачи фотографий «по воздуху», доработка серийного комплекса Альбатрос М5 и создание системы голосового оповещения — это очень обобщённый список. Вести работу по нескольким направлениям ребятам из команды было не привыкать, но как оно всегда бывает, трудности возникали на каждом этапе. Первые же эксперименты с нейросетью показали, что система, обученная на фотографиях с коптера DJI Phantom 4 не хочет распознавать людей с кадров штатного фотоаппарата для аэрофотосъемки комплекса Альбатрос М5. В срочном порядке был собран самодельный мультикоптер, способный поднять в воздух нужную камеру. Больше 20 полётов было сделано, чтобы накопить фотоматериал для разного времени суток, погодных условий и характера леса. Пока оператор управлял коптером, остальные члены команды имитировали «потеряшек» в самых труднодоступных участках леса, меняя одежду и положения. Это испытание очень сильно сплотило и без того дружную команду. Результат того стоил, обученная нейросеть начала уверенно распознавать людей на фотографиях и стабильно выделять снимки с туристами, грибниками и прочими «обитателями леса». 

За одну арматуру от катастрофы и сеанс «полевой диагностики»

Испытание проводилось в Калужской области 10-13 июня. Оно запомнилось, как целая череда ярких событий. Одним из них стал момент, когда всё оборудование и личные вещи оказались заперты в машине, на которой приехала команда — сломалась система блокировки дверей, а единственный ключ остался в машине. Конечно, ребята знали, что всякие форс-мажоры и накладки неизбежны, но такого фиаско не ожидали. До испытания оставалось очень ограниченное количество времени, не говоря о необходимости проверить самолёт и другое оборудование после транспортировки. Вызывать человека с запасным ключом было уже слишком поздно, а отказываться от выступления очень не хотелось. Настрой команды поможет понять то, что вариант разбить стекло автомобиля рассматривался всерьёз, и лишь воткнутый в землю поблизости указатель на тонкой арматуре, спас ситуацию. Арматура была просунута через открытый верхний люк автомобиля и после нескольких попыток наконец дотянулась до клавиши открытия дверей. 

Непосредственно перед испытанием нужно было проверить работу оборудования. Одним из требований к поисковой технологии была мобильность и компактность, и мы постарались чтобы даже оборудование для тестирования соответствовало этому условию. Сцена тестирования получилась как в голливудских фильмах про угон беспилотников. К борту, лежащему прямо в траве, был подключен защищенный полевой монитор и Bluetooth клавиатура, побежали строчки инициализации нейросети в терминале, а конструктор программной части ловко печатал команды. За время разработки новой полезной нагрузки выработалась целая технология испытаний, а саму диагностику проводили несчётное количество раз. Но несмотря на это понадобилось больше получаса, чтобы проверить все нюансы и убедиться, что мы готовы искать человека. Конечно, это актуально лишь для экспериментальной технологии. В случае победы впереди нас ждал этап доработки системы, в которую входила и автоматизация диагностик.

На старте

На поиск было отведено две попытки по два часа. Главным условием для прохождения на следующий этап конкурса было нахождение человека на участке леса 4х4 км. Для того, чтобы получить дополнительные баллы, наша команда приняла решение, что вести поиск будут два оператора — Костя и Никита. Но на старт всё равно приехала вся команда, чтобы морально поддержать ребят. После команды от организаторов и начала отсчёта времени секундомером, ребята стали разворачивать комплекс. Жара и бесконечные кусачие мухи в воздухе, превращали подготовку к запуску в настоящее испытание. Как оказалось, на подготовку комплекса вдвоем требуется значительное количество времени. Вся остальная команда с замиранием сердца следила за сбором и запуском бортов, не имея права ничем помочь. И вот поиск начался. В воздухе одновременно находилось 2 борта, которые производили аэрофотосъемку. К концу первых двух часов набралось около 30 фотографий, отобранных нейросетью из более чем 2000 снимков, сделанных самолётами. Но уверенно сказать, что хоть на одном из них есть человек было нельзя. Напряжение нарастало. Не желая упускать победу, Костя и Никита стали вручную просматривать результаты аэрофотосъемки, боясь того, что нейросеть пропустила человеческий образ. И вдруг мы наконец получили фотографию, на которой явно был распознан человек. В этот момент отведенное на поиск время истекло. Результат перестал учитываться. 

Оставалась надежда на вторую попытку, но несмотря на то, что в этот раз всё оборудование было развернуто намного быстрее, во второй раз система распознавания образов никого не обнаружила.

Итоги

Несмотря на то, что наша команда ALB-поиск не прошла в финал конкурса и не получила грантовых средств на доработку нашей системы, получилось именно так как предсказывали организаторы. Они подружили нас с другими командами и в скором времени к нам за помощью обратилось сразу две команды «Вершина» и «MMS rescue». Идея команды «MMS rescue» показалась нам очень интересной и перспективной. Вскоре мы с ребятами из этой команды очень подружились и прошли до самого финала бок о бок, вместе пережив много трудностей, приключений и бессонных ночей. Осенью исполнится один год с момента проведения финала конкурса, и мы обязательно расскажем, как к нему готовились, что у нас получилось и какие плоды принесло участие в конкурсе.

А технология, начало которой было положено в рамках конкурса «В поисках человека» проекта «Одиссея», получила дальнейшее развитие в нашей компании. Сейчас полученные наработки используются, как в анализе данных «на лету» и бортовой интерпретации аэрофотоснимков, так и в послеполётной обработке результатов при помощи нейросети. Это оказалось востребованным в нефтегазовой промышленности, охране леса, сельском хозяйстве и других отраслях. Помимо этого, испытанное оборудование и методики позволили приступить к разработке модуля помощи оператору самолёта с гиростабилизированной видеокамерой, которая также на борту сможет распознавать необходимые образы и брать их на сопровождение камерой в автоматическом режиме.

О проекте «Одиссея»

Проект «Одиссея» — технологический конкурс, направленный на решение социальной проблемы: поиск и спасение человека, пропавшего в природной среде. С начала конкурса (июль 2018 года) проект объединил более 1 тыс. ученых, предпринимателей, студентов, инженеров, разработчиков. На участие в конкурсе подали заявки 130 инженерных команд из 42 городов России, 19 инженерных команд разработали действующие прототипы для поиска пропавших людей и были допущены до первых квалификационных испытаний.

Проект поддержали Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций, МЧС, ведущие технологические компании, крупнейшие поисково-спасательные отряды и научное сообщество. К инициативе присоединилось более 40 экспертов из различных областей, в том числе из поисково-спасательных отрядов «Лиза Алерт», «Ангел», компаний VisionLabs, Segezha Group, Сбербанка, «Кронштадт Аэро», Университета Иннополиса, венчурного фонда Sistema_VC и других. В 2019 году проект «Одиссея» стал обладателем высшей награды в области развития коммуникаций «Серебряный лучник» в номинации «Корпоративная социальная ответственность» и вошел в число лучших технологических инициатив, представленных президенту РФ.

Следите за историями от команд и экспертов конкурса на официальном сайте Благотворительного фонда «Система» (http://bf.sistema.ru) — и в официальных группах проекта «Одиссея»: vk.com/odyssey.initiative (https://vk.com/odyssey.initiative), .