Стратегии предотвращения столкновений в воздухе

Стратегии предотвращения столкновений в воздухе

Моделирование поведения волнистых попугайчиков

волнистый попугайчик

Целью настоящего исследования является оценка общих способностей и стратегий птиц по предотвращению столкновений. В серии экспериментов специалисты выпустили пары птиц с противоположных сторон летного туннеля, чтобы найти общие стратегии, которые можно использовать, для минимизации риска столкновений. Эксперименты проводились в специально построенном туннеле для полета птиц, высота 2,40 м, ширина 1,40 м, длина 21,6 м. Группа из 10 волнистых попугайчиков обучена летать по туннелю. Все полеты записаны. 2 птицы выпускались из противоположных концов туннеля, на начальном расстоянии 5 м и 10 м друг от друга.

Каждая пара выбрана случайным образом и проверялась до 10 раз для обоих начальных расстояний. В течение 4 дней протестировали в общей сложности 102 полета. Столкновений птиц не наблюдалось. В некоторых случаях птицы летали на одинаковой высоте, избегая столкновений путем перемещения в сторону. В других случаях птицы летели через центр тоннеля, но на разной высоте. Птицы, выпущенные с 10 м, и с 5 м, одинаково успешно обнаруживали друг друга и уклонялись. Попугайчики предпочитают отклоняться вправо и поддерживают предпочтительную высоту, чтобы избежать столкновений при встречах.

Эти стратегии предлагают простые правила, по которым можно избежать столкновений при встречах двух агентов, будь то животные или машины. Во-первых, у каждого агента должно быть постоянное предпочтение двигаться в одну сторону (или лево, или право). Оно должно быть одинаковым для всех агентов. Увеличение или уменьшение высоты определяется направлением полета, такое решение надежно и не потребует установления иерархии или связи между агентами.

Грейс Гарден (Grace Garden), Исследования и технологии Боинга (Boeing Research and Technology Australia), Тимоти Моллой (Timothy L.Molloy), Тристан Перес (TristanPerez), Инго Шиффнер (Ingo Schiffner), Дебаджйоти Кармакер (Debajyoti Karmaker), Мандьям В.Шринивасан (Mandyam V.Srinivasan), Университет Квинсленда (University of Queensland), Австралия, опубликовали статю "Обратный дифференциальный игровой подход к моделированию поведения по предотвращению столкновений птиц в воздухе", IFAC-PapersOnLine, 51(15), 2018, сс. 754-759, 9–11 июль 2018.