Drönarsvärmar är redan en teknisk verklighet, men hur ska vi styra dem säkert och effektivt för att få dem att arbeta som vi vill, som kollektiv, grupp och på individnivå? RISE forskare vände blicken mot spelvärlden för att hitta svaren.
I framtiden kan drönarsvärmar spela en avgörande roll i samhällskritiska insatser, till exempel i hanteringen av naturkatastrofer eller att stödja räddningsarbete i komplexa miljöer. Men för att det ska bli verklighet krävs utvecklade sätt att leda och använda autonoma drönarsvärmar, utan att tappa kontrollen.
Oscar Bjurling, forskare på RISE, intresserade sig för utmaningen och började titta på människa-svärm-interaktion under sitt doktorandprojekt. Han insåg då att en hel bransch redan brottats med liknande problem i decennier: I realtidsstrategispel hanteras hundratals eller tusentals agenter samtidigt, ofta under hög press.
Projektet ledde till att Oscar med forskarkollegor på RISE nu utvecklar ett gränssnitt för en drönarsimulator, i forskningssyfte och inspirerat av spelens designmönster, där man kan simulera komplexa uppdrag som skogsbrandsbekämpning eller sök- och räddningsinsatser.
Spelens gränssnitt inspirerade till designlösningar
I projektet tittade Oscar närmare på spelen Ashes of the Singularity, Total War: Warhammer II och Drone Swarm. Anledningen till att han valde dem är att de skiljer sig åt i skala och kontrollmetoder: De sträcker sig från att styra enskilda individer till att hantera bataljoner eller svärmar på 32 000 drönare. Genom att analysera deras gränssnitt kunde forskarna hitta designmönster att lyfta över till verkliga markstationer.
Målet med projektet var att identifiera och förstå svärmoperatörens ledningsutmaning och utveckla designlösningar på system- och gränssnittsnivå för att främja samarbetet mellan människan och drönarsystemet. Utmaningen var att kunna styra grupper av drönare eller ett helt kollektiv, samtidigt som man behåller kontrollen på individnivå. Idag har man kommit en bra bit på vägen.
– Drönarna är nu så pass autonoma att vi inte ska behöva styra dem på detaljnivå. Vi kan istället använda oss av system med förberedda taktiker och algoritmer som fungerar som byggstenar, säger Oscar Bjurling.
Människans roll avgörande för svärmen
Han förklarar att målet är delegering: Istället för att detaljstyra varje drönare ska piloten kunna ge övergripande instruktioner som systemet sedan löser på egen hand; Ett hierarkiskt system där människan fattar de avgörande besluten medan svärmen sköter utförandet.
Snart kan vi vara i mål, åtminstone tekniskt sett, men dagens markstationer för drönare är begränsade till att styra en enhet i taget. Idag krävs också en säkerhetspilot per drönare som har konstant ögonkontakt med drönaren. Det innebär att det finns flera faktorer som gör svärmar omöjliga att använda i praktiken, och viktiga utmaningar kvarstår innan vi kan se drönarsvärmar i luften.
Det handlar om att anpassa lösningar till specifika tillämpningar, att förstå när och hur människan behöver ingripa, att upprätta regelverk för autonoma system som flyger utom synhåll samt att finna affärsmässig bärighet i dyra system.
Viktigt med testning och verifiering
Om man bortser från de juridiska hindren tror Oscar att tekniken skulle kunna vara i drift inom några år. Men han manar till tålamod.
– När systemen är autonoma är det extremt viktigt att de testas och verifieras ordentligt. Det kommer att ta tid, och det behöver det också få göra.
Inom tio år är han dock övertygad om att drönarsvärmar kommer att vara användbara vid till exempel skogsbrandsbekämpning och sök- och räddningsinsatser.
RISE arbetar nu med att utveckla nästa generations drönarsvärmar för att stödja svensk industri. Genom att kombinera forskning, testmiljöer och bred ingenjörskompetens bidrar RISE till att skapa säkra, pålitliga och skalbara lösningar som både möjliggör tekniska genombrott och säkerställer att tekniken kan användas ansvarstagande och praktiskt i kritiska tillämpningar.
