Egy magyar kutatócsoport a világon elsőként olyan drónokat hozott létre, amelyek úgy szállnak együtt, mint egy madárraj tagjai. Az aprócska kvadrokopterek különlegessége, hogy központi irányítás nélkül, önálló döntéseket hozva hajtják végre a kitűzött feladatokat: különböző formációkat vesznek fel vagy a vezetőnek kijelölt (részben központilag vezérelt) drón útját követik. Repülés közben folyamatosan közvetítik egymás felé saját helyzetüket, és a beérkező GPS-adatokat felhasználják röppályájuk megtervezésekor.
„Lenyűgöző munka” – mondja Iain Couzin, a Princeton kollektív viselkedésformákra szakosodott kutatója. „Ez az első alkalom, hogy valaki meggyőzően bizonyította, biológiai alapokon kidolgozott szabályrendszerek révén rugalmas, ugyanakkor dinamikus mesterséges rajok hozhatók létre. Az eredmények azt sugallják, hogy a hatalmas, koordinált robotcsapatok jóval közelebb állnak a megvalósuláshoz, mint valaha is gondoltuk volna.”
A drónok többségét önálló repülésre tervezik, és bár korábban is akadtak kísérletek hasonló rajok létrehozására, a legtöbb esetben jelentős korlátozásokkal valósultak meg a tervek: a robotraj csak egy viszonylag szűk fizikai környezetben röpködött vagy egy központi egység irányította tagjainak mozgását, mondja Vicsek Tamás, az MTA-ELTE Statisztikus és Biológiai Fizika Kutatócsoportjának vezetője, a projekt vezető kutatója.
Az egyetlen kivételt Dario Florano, a svájci EPFL kutatójának autonóm drónokból álló raja jelentette. A 2011-ben elkészült robotcsapat tagjai azonban merevszárnyú gépek voltak, amelyek rögzített sebességgel haladtak, és eltérő magasságokban kellett repülniük, hogy elkerüljék az ütközéseket. „Kívülről úgy tűnt, mintha valóban egy rajról lenne szó, de ez nem volt igaz, hiszen a tagok nem kommunikáltak egymással” – mondja Vicsek Tamás. A magyar csapat drónjai ezzel ellentétben olyannyira tisztában vannak társaik pillanatnyi pozíciójával, hogy a forgó köröket vagy mozgó egyenes vonalakat is képesek kirajzolni a levegőben. Ha pedig egy fal állja útjukat, amelyen egyetlen szűk rés található, felsorakozva kivárják, hogy áthaladhassanak rajta.
A tudóscsoport egy 1986-ban íródott számítógépes programból merítette alapötleteit. A Craig Raynolds által írt Boids virtuális objektumok repülését szimulálta három szabályt alkalmazva a manőverek során: a repülő tárgyak szomszédaik haladási irányához igazodva állapították meg saját irányukat, igyekeztek közeledni szomszédaikhoz, ugyanakkor a biztonságos távolságon túl nem közeledtek.
Ezen szabályok (igazodás, vonzás, taszítás) alkalmazása révén a szoftver madárrajszerű mozgásokat tudott szimulálni. A valóságban azonban számos más problémával is meg kell küzdeniük a mesterséges rajoknak. „Legnagyobb ellenségünk a zaj és a késés” – mondja Vicsek Tamás. A GPS-jelek rendkívül zajosak, így nehéz megfelelő pontosságú pozíciókat közvetíteni általuk. A jelek fogadásához és feldolgozásához ráadásul időre van szükség, amely idő alatt a megkapott információ sokszor elavulttá válik.
A reakcióidők gyorsításával azonban meglehetősen sikeres rajokat produkáltak a szakértők. A drónok jelenleg rádión kommunikálnak egymással, ami azonban gyakran az üzenetek keveredéséhez vezet. A kutatók úgy vélik, hogy kamerák felszerelése révén ez a probléma orvosolható lehet. „Nem véletlen, hogy a madarak kiváló látással rendelkeznek” – mondja Vicsek Tamás. „Következő nagyobb célunk annak elérése, hogy a drónok is lássák egymást.”
