Outomatisasie het tot 'n toename in die gebruik van onbemande lugvoertuie, algemeen bekend as hommeltuie, gelei en gebruikers wissel van die filmbedryf tot landboutoepassings en militêre operasies. Hierdie sterk styging hou nuwe uitdagings vir outomatisasie in waarvoor oplossings nodig is, soos die behoefte dat hommeltuie in besige lugruimtes moet kan vlieg sonder om met mekaar te bots.

Om hierdie tekortkoming in hommeltuie se interbotsingvermoë te help aanspreek, het dr Lauren Meiring samewerkende botsingvoorkomingalgoritmes vir hulle ontwikkel en getoets wat in staat is om korttermynbotsings met stilstaande en dinamiese voorwerpe, asook botsings tussen hommeltuie te voorkom terwyl hulle hul posisies, snelhede en voorgenome vlugbane in komplekse omgewings kommunikeer. Meiring het onlangs haar doktorsgraad in Elektroniese Ingenieurswese aan die Universiteit Stellenbosch behaal. Haar tesis was getiteld Cooperative Collision Avoidance Strategies for Unmanned Aerial Vehicles (samewerkende botsingvoorkomingstrategieë vir onbemande lugvoertuie).

“Daar word tans geen botsingvoorkomingstelsel algemeen gebruik om botsings tussen hommeltuie te voorkom nie. Sommige hommeltuie wat kommersieel beskikbaar is, pas wel botsingvoorkoming toe, maar net vir stilstaande voorwerpe. Wanneer hulle met interbotsingvoorkomingstelsels toegerus word, is dit gewoonlik om 'n gespesialiseerde taak te verrig en is dus nie noodwendig van toepassing op onafhanklike hommeltuie wat individuele take verrig nie," sê Meiring.

“Daar word aangeneem dat hierdie hommeltuie langtermynroetes volg, soos om tussen pakhuise te vlieg. Wanneer 'n botsing op hierdie roetes voorspel word, werk al die hommeltuie saam om te beplan en om korttermyn-botsingvoorkomingsbane te volg. Hulle gebruik horisontale, vertikale of driedimensionele bewegings om botsings met mekaar te voorkom, met die terrein wat staties is met dinamiese hindernisse," voeg sy by.

Volgens Meiring is die huidige botsingvoorkomingstegnologieë wat in die kommersiële lugruim gebruik word, naamlik TCAS (“Traffic Alert and Collision Avoidance System") en GPWS (“Ground Proximity Warning System"), reëlgebaseerde, nie-samewerkende en ontkoppelde benaderings wat nie vir hommeltuig-botsingvoorkoming in lugruimtes met komplekse oppervlaktes en baie opeenhopings geskik is nie.

Sy sê haar benadering vereis nie dat hommeltuie moet saamwerk om dieselfde doel te bereik nie; hulle moet slegs in verbinding wees met mekaar en net lank genoeg saamwerk om 'n botsing te voorkom.

“Die twee algoritmes wat ek geskep het, is hibriede van die twee algemeenste benaderings tot botsingvoorkoming, naamlik die gesentraliseerde en die ontkoppelde benaderings. In die gesentraliseerde benadering beplan alle voertuie roetes om saam die botsing te vermy en in die ontkoppelde benadering word dit individueel gedoen. Gesentraliseerde strategieë is die betroubaarste en die beste, maar is stadig, terwyl die ontkoppelde strategieë minder betroubaar, maar aansienlik vinniger is.

“My benadering skep kleiner groepe hommeltuie en beplan die groepe onafhanklik. Die simulasies wat ek uitgevoer het om die doeltreffendheid van my algoritmes te toets, het getoon dat albei op hierdie strategieë kon verbeter deur sommige van hul tekortkomings uit te skakel, terwyl dit meestal hul sterkpunte behou het."

Meiring sê haar navorsing kan help om outomatiese botsingvoorkoming aan 'n groter aantal hommeltuie te verskaf wat pakkies by onafhanklike bestemmings in 'n baie besige stedelike omgewing moet aflewer.

“Hopelik sal hierdie navorsing ons 'n stappie nader daaraan bring dat hommeltuie by al hoe meer lugruimtes ingeskakel kan word, veral kommersiële lugruimtes, deur moontlike opsies te verskaf om botsingvoorkoming te verseker. Hierdie soort strategie kan help om hulle meer algemeen, veiliger, en meer nuttig te maak."