Главное

  • MonoRace прошел два круга через 11 ворот за 16,56 секунды.
  • Для навигации аппарат использовал одну переднюю камеру и датчик движения. Спутниковой навигации GPS и внешних координат у него не было.
  • Небольшая нейросеть рассчитывала команды для четырех двигателей 500 раз в секунду.

Как дрон находил маршрут

Камера показывала трассу примерно так же, как камера дрона под управлением человека. Однако компьютер самостоятельно определял положение аппарата и выбирал дальнейшее направление.

Инерциальный блок, датчик ускорения и вращения, отслеживал движение корпуса.

Программа сопоставляла эти показания с моделью движения дрона. После этого она постоянно уточняла его положение на трассе.

Внешнюю систему определения координат организаторы участникам не предоставили.

Разработчики отказались от нескольких последовательных уровней управления. Одна небольшая нейросеть сразу выдавала команды четырем двигателям.

Перед соревнованием алгоритм обучали в цифровой симуляции. Дрон многократно пробовал разные действия и получал награду за удачный полет.

Такой метод называется обучением с подкреплением. Система постепенно училась проходить трассу быстрее, учитывая физические возможности аппарата.

Результаты и ограничения

Условия включали помехи камеры и размытые кадры. При резких маневрах датчики движения иногда достигали пределов измерения.

Алгоритмы продолжали работать даже при серьезных искажениях отдельных частей изображения. Лучшее время MonoRace составило 16,56 секунды за два круга через 11 ворот.

Аппарат победил всех автономных соперников в главном одиночном заезде. Затем он последовательно выиграл три гонки против бывших чемпионов мира.

В одновременном старте четырех автономных дронов MonoRace занял третье место. Разработчики не добавили отдельную систему уклонения от соперников.

Аппарат специально настраивали для максимально быстрого прохождения известной трассы. Авторы системы считают, что такой принцип «пригодится роботам, которым приходится быстро принимать решения на слабом процессоре». Они также упомянули работу «с небольшим набором датчиков».

Ранее гоночные дроны уже опережали профессиональных пилотов. MonoRace использовал только одну камеру, датчик движения и небольшой компьютер на борту.

Подробности опубликованы на странице securitylab.ru.