Sensorer optimerar flygrutten

Flygande farkoster, bemannade eller inte, är idag utrustade med mängder av sensorer. Styrningen av dem sker fortfarande manuellt, men WASP-doktoranden Per Boström-Rost har i sin licentiatavhandling visat hur styrningen kan bli mera autonom.

WASP-licar; Per Boström-Rost (till vänster), Kristoffer Bergman (till höger) Per Boström-Rost, till vänster, här med kolegan Kristoffer Bergman och en av avdelningens drönare. Magnus Johansson

 

Med hjälp av sensorer på flygfarkosterna, som exempelvis kameror, värmekameror och radar, går det snabbare att hitta föremål på marken, undvika att krocka med annat som flyger, hitta försvunna människor eller ta reda på och övervaka utbredningen av en skogsbrand. Angelägna användningsområden för den här typen av sensorplattformar finns det gott om.

WASP-licar; Per Boström-RostPer Boström-Rost  Foto Magnus Johansson– Även de bemannade flygplanen flyger i dag nästan autonomt, piloten är istället fullt sysselsatt med att styra alla sensorer. Kan vi automatisera styrningen får piloten mer tid att tolka informationen som kommer från sensorerna, säger Per Boström-Rost, industridoktorand vid avdelningen Reglerteknik vid LiU och anställd vid Saab Aeronautics.

Informationsbaserad ruttplanering

I sin licavhandling har han studerat det som kallas Informative path planning – eller informationsbaserad ruttplanering. Den input systemet får påverkar hur det rör sig i fortsättningen.

– Likt oss människor skulle planet, på basis av en sensorsignal, kunna ana att här borta finns det något intressant och styra sensorplattformen ditåt, säger han.

Tanken är att sensorerna ska kunna spåra ett rörligt objekt, på marken eller i luften, oavsett hur det rör sig. Sensorssystemet ska då styras så att de framtida mätningarna blir så användbara som möjligt och besluten måste fattas utifrån antaganden om vilka mätningar som kommer att behövas. Hur objektet som spåras kommer att röra sig vet man inte på förhand, vilket innebär att den autonoma planeringen av hur sensorplattformen ska röra sig sker under stor osäkerhet. Problemet kan lösas i en planeringsalgoritm med hjälp av ett antal antaganden.

Vill inte alltid bli upptäckt

I avhandlingen beskriver han både hur en rutt kan planeras när sensorerna har ett begränsat synfält och hur farkosten kan fås att övervaka ett objekt eller en plats utan att själv bli Per Boström-Rost och Kristoffer Bergman Foto David Brohedeupptäckt.

– Ibland kan vi vilja samla information utan att bli sedda. Även den rutten - hur sensorplattformen ska röra sig för att samla in så bra information som möjligt utan att bli påkommen - är möjlig att optimera sig fram till, säger han.

Per Boström-Rost är en av cirka 58 industridoktorander som är igång inom det stora WASP-programmet, Wallenberg AI Autonomous Systems and Software Program. Totalt är cirka 185 doktorander engagerade inom programmet just nu, men fler är på gång i höst.


On Informative Path Planning for Tracking and Surveillance, Boström-Rost, Per, Institutionen för systemteknik, Reglerteknik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten, 2019. Handledare Gustaf Hendeby och Daniel Axehill.

Kontakt
Visa/dölj innehåll

Forskning
Visa/dölj innehåll

Senaste nytt från LiU
Visa/dölj innehåll