Skupina Multirobotických systémů působící na katedře kybernetiky Fakulty elektrotechnické ČVUT demonstrovala v jihočeském Temešváru výsledky vývoje nových technologií pro drony.
Šlo o detekce kůrovce, obranu proti nepřátelskému převzetí dronů a roje úzce spolupracujících vzdušných robotů.
![Skupina Multirobotických systémů z ČVUT ukázala výsledky vývoje nových technologií pro drony. Foto: Petr Neugebauer, FEL ČVUT](http://epochaplus.cz/wp-content/uploads/2023/04/30-mrs-print20x30-fotoneugebauerpetr-2023-768x511.jpg)
Při praktických letových ukázkách byla předvedena technologie zabraňující nepřátelskému převzetí kontroly nad dronem formou tzv. GPS spoofingu.
![](https://rfapi.digicon.cz/img/logo/rf-hobby.cz.small.jpg)
GPS Spoofing je inteligentní forma rušení, při níž dron obdrží falešné GPS signály šířené z nepřátelského vysílače a „uvěří“, že je na jiném místě.
Spoofingové útoky jsou stále častějším prostředkem manipulace zejména ve válečných konfliktech, jejich důsledkem může být zneužití a přesměrování vzdušných robotů nepřítelem k útoku na vlastní zařízení, případně lze drony tímto způsobem donutit k přistání tak, aby se ocitly v rukách protivníka.
V posledních letech byly zaznamenány stovky případů spoofingu a s rostoucím nasazením bezpilotních prostředků zejména na bojištích v Ukrajině roste význam adekvátní obrany proti nim.
![GPS Spoofing je inteligentní forma rušení, signálů nepřítele. Foto: Petr Neugebauer, FEL ČVUT](http://epochaplus.cz/wp-content/uploads/2023/04/16-mrs-print20x30-fotoneugebauerpetr-2023-768x511.jpg)
Řešení, které vzniklo ve skupině Multirobotických systémů, využívá palubních senzorů dronu a palubní umělé inteligence. „Vyvíjená metoda je schopna detekovat, že se dron odchýlí od původního zadání a začne se náhle chovat jinak.
Systém to vyhodnotí jako útok a přepne dron do režimu, ve kterém bude nepřátelské GPS souřadnice ignorovat a bude se při letu řídit podle palubní umělé inteligence a senzorů, které má k dispozici,“ vysvětluje princip obrany doc. Martin Saska, vedoucí skupiny Multirobotických systémů (MRS) FEL ČVUT. Druhá metoda ochrany proti GPS spoofingu, kterou skupina MRS ověřuje při letových zkouškách, spočívá ve vyfiltrování a zesílení původního GPS signálu tak, aby se dron řídil podle něj, a nenechal si vnutit falešné souřadnice od nepřítele.
![Doc. Martin Saska, vedoucí skupiny Multirobotických systémů (MRS) FEL ČVUT. Foto: Petr Neugebauer, FEL ČVUT](http://epochaplus.cz/wp-content/uploads/2023/04/martin-saska-21-mrs-web1920-fotoneugebauerpetr-2023-768x960.jpg)
Roj plně autonomních dronů s palubní umělou inteligencí jako hejno ptáků
Skupina výzkumníků z Fakulty elektrotechnické ČVUT v tomto projektu dokáže zúročit zkušenosti z létání ve ztížených podmínkách bez GPS signálu v soutěžích, jako byla neoficiální olympiáda robotiků organizovaná americkou vládní agenturou DARPA v roce 2021 či MBZIRC v Abu Zabí, z jehož posledního ročníku v roce 2020 vzešla jako celkový vítěz.
![](https://rfapi.digicon.cz/img/logo/rf-hobby.cz.small.jpg)
Drony naprogramované vědci z Karlova náměstí světovou konkurenci převyšují nejvyšší mírou autonomie, díky níž ve vzduchu tvoří tým samostatných a současně spolupracujících robotů.
Ačkoli si během letu předávají minimum informací, jsou podobně jako hejno ptáků schopné zpracovávat vnější podněty a přizpůsobovat své chování změnám v okolním prostředí.
Obdobně jako ptáci využívají přítomnost ostatních robotů ve svém okolí a sdílenou inteligenci roje v místech, kde senzorické vybavení jedince nestačí a samostatně letící dron by selhal.
Schopnost létat v kompaktní dynamické formaci tvořené dvaceti autonomními drony byla rovněž předmětem letových ukázek v Temešváru poblíž Písku, kde bezmála sedmdesát robotiků z MRS na katedře kybernetiky FEL ČVUT v Praze s drony ve vzduchu ověřuje výsledky svého základního výzkumu.
Šlo o ojedinělou příležitost vidět výsledky jejich výzkumu při rozsáhlých praktických letových ukázkách, které lze realizovat jen v odlehlých oblastech mimo Prahu.
![Roj plně autonomních dronů připomínají hejna ptáků. Foto: Petr Neugebauer, FEL ČVUT](http://epochaplus.cz/wp-content/uploads/2023/04/39-mrs-print20x30-fotoneugebauerpetr-2023-768x511.jpg)
Dron-lesník: Se speciální kamerou odhalí kůrovce už v raném stádiu napadení stromu
Příkladem konkrétní aplikace, ve které mohou drony zvládnout zadané úkoly mnohem rychleji a levněji než člověk, je metoda detekce stromů napadených kůrovcem.
Řešení, které ve skupině Multirobotických systémů vyvinula studentka magisterského studia programu Kybernetika a robotika Tereza Uhrová ve spolupráci se společnostmi Eurosecur a Fly4Future, využívá schopnost autonomního dronu letět lesem bez GPS. Skupina MRS dron vybavený sprejem pro označování napadených stromů v Temešváru předvedla při praktické letové ukázce.
Nasazení létajícího robotu uvnitř lesa využívá data, která byla získána druhým větším dronem vybaveným multispektrální kamerou, která z výšky snímá les a dokáže z této perspektivy identifikovat i pro člověka neznatelné odlišnosti v barevném spektru.
Přítomnost škodlivého brouka totiž vystavuje napadený strom stresu, který se začne projevovat v barvě jehličí už v počátečních fázích, kdy je jinak stávajícími metodami velmi obtížné jej odhalit.
![Řešení vyvinula studentka magisterského studia programu Kybernetika a robotika Tereza Uhrová. Foto: Petr Neugebauer, FEL ČVUT](http://epochaplus.cz/wp-content/uploads/2023/04/tereza-uhrova-23-mrs-web1920-fotoneugebauerpetr-2023-768x960.jpg)
Strom, ve kterém se již škůdce zabydlel, je potřeba co nejdříve vyhledat, ošetřit nebo odstranit. A právě na tuto fázi dohledání konkrétního napadeného stromu se výzkumníci z MRS FEL ČVUT soustředí.
„Nejtěžší robotickou úlohou, kterou jsme v této aplikaci museli řešit, je přelet dronu z prostředí s GPS vně lesa dovnitř porostu mezi stromy, kde kvalita GPS signálu není dostatečná.
Dron se s využitím 3D lidaru a palubní inteligence dokáže uvnitř lesa lokalizovat, vyhýbat se překážkám a doletět na místo, kde se očekává výskyt napadeného stromu. Vlastní dohledání stromu probíhá s pomocí RGB kamery a neuronové sítě na palubním počítači.
Jakmile dron identifikuje znaky přítomnosti kůrovce (miniaturní otvory v kůře), autonomně jej označí barvou. Lesník pak může jít najisto,“ shrnuje podstatu metody Martin Saska z MRS FEL ČVUT.
![Strom, ve kterém se již škůdce zabydlel, je potřeba co nejdříve vyhledat. Foto: Petr Neugebauer, FEL ČVUT](http://epochaplus.cz/wp-content/uploads/2023/04/40-mrs-print20x30-fotoneugebauerpetr-2023-768x513.jpg)
Metoda, kterou skupina MRS vyvinula ve spolupráci s komerčním sektorem, splňuje všechny předpoklady k reálnému nasazení – je rychlá, ekonomicky únosná (představte si, že by podobná inspekce lesa probíhala například z vrtulníku) a přesná, protože dron uvnitř lesa označí konkrétní strom a ne jen přibližnou lokalitu určenou v lese nepřesnou GPSkou, jak je tomu u současných řešení.