Exkluzivně: Invaze z nebe, drony dobývají náš každodenní život | Reflex.cz
reklama
nahoru

Exkluzivně: Invaze z nebe, drony dobývají náš každodenní život

Geo, Sebastian Kretz16. srpna 2014 • 00:15
Exkluzivně: Invaze z nebe, drony dobývají náš každodenní život
Invaze z nebe, drony dobývají náš každodenní život
• foto: 
Geo

Drony dobývají náš každodenní život. Už dávno špehují ve službách policie, sledují průmyslová zařízení, slouží vědeckému výzkumu. Ale jak bude náš svět vypadat, až se obloha zaplní všetečnými roboty?

reklama

Před policejní služebnou v zanedbané čtvrti Columbie stojí šerif Leon Lott a svýma bledě modrýma očima pozoruje stejně bledě modrou oblohu nad Jižní Karolínou. Pro něj nebe znamená mnohem víc než pouhou kulisu každodenní práce. Lott má totiž něco, o čem se většině šerifů zatím nesní. Létající oko, tiché a nenápadné, jehož prostřednictvím může – kdykoliv se mu zachce – nahlédnout z ptačí perspektivy prakticky do libovolného koutu svého okrsku. Šerif Lott má totiž dron.

Z tmavého sportovního vozu značky Dodge vyjímá šerifův asistent umělého ptáka, dlouhého zhruba jako rozpětí křídel živého racka, podivnou spleť šroubů, táhel, pestrobarevných drátů – z níž nahoru vyčnívá rotor. Podobně jako u brouka roháče trčí z přední části cosi jako jazyk. Na něj konstruktér umístil kameru.

Šerifův zástupce nechá dron vystoupat podél průčelí policejní služebny. Pak se stroj prožene nad parkovištěm směrem k dálnici, až konečně zaujme pozici přesně nad konkrétním stojícím vozidlem. Pořízené snímky se bezdrátově přenášejí na speciální neohrabané brýle, které obsluhu viditelně tlačí na nose. Dokáže z nich poznat, jestli se dvojice v autě líbá, ohrožuje se navzájem zbraní, nebo předává peníze za zboží. Jakmile šerif uzná za nutné, dokáže malý vrtulník dokonce zahájit palbu. „V situacích vyžadujících použití smrtící síly bychom nasadili i ozbrojené drony.“

Šerifu Lottovi už se ozvalo více než sto policejních velitelů z celé země, kteří by rádi získali stejné vybavení. „Poslat do akce naše drony vyjde tisíckrát levněji než nasadit helikoptéru,“ vysvětluje Lott. Přibližně 99 procent amerických policejních služeben si sice nemůže dovolit tradiční letoun s lidskou posádkou, zato drony by pro ně byly dosažitelné. Bezpečnostní složky proto bývají považovány za budoucího nejvýznamnějšího zákazníka výrobců dronů.

Nový život s dronem

Donedávna se o dronech hovořilo pouze v souvislosti s nasazením ve válečných konfliktech. Osvědčily se coby stroje děsící protivníky a šířící svůj smrtící náklad hlavně na území Pákistánu nebo Iráku, zatímco jejich pilot sedí v bezpečí tábora. Jenže mezitím prošly drony – bezpilotní, většinou létající zařízení schopná převážet náklad, a dokonce dosáhnout cíle i bez pomoci pozemního pilota – podobně bouřlivým rozvojem jako zhruba před 30 lety počítače. Tehdy se zásadně snížily ceny hardwaru, dříve dostupného prakticky jen armádě nebo podnikům. Firmy jako IBM uvedly na trh snadno ovladatelné stolní počítače a dokázaly je etablovat jako výrobek běžné spotřeby – podobným vývojem dnes procházejí drony.

Zatím se prosazují dvě základní vývojové linie: vrtulníky, většinou čtyřmotorové kvadrokoptéry, dokážící přesně manévrovat a vznášet se nad konkrétním místem, případně miniletadla s křídly, při příznivém větru schopná obejít se takřka bez přísunu energie, vydržet déle ve vzduchu a přelétat rozlehlá území.

Na vývoj a výrobu se poslední dobou vrhla celá řada firem z celého světa, od zbrojovek až po podnikatele z garáží. Dokonce i v supermarketech koupíte drony řiditelné chytrým telefonem. Jedním ze zdaleka nejrozšířenějších modelů je „AR Drone“ francouzské společnosti Parrot. Kvadrokoptéra přijde přibližně na 250 eur a dosud našlo zákazníky přes půl miliónu kusů.

Možná že za několik dekád historici naši současnost vyhodnotí jako období nejvýznamnějšího pokroku v dějinách robotiky. Možná že v té době zakloní hlavu a budou pozorovat rušný provoz bezpočtu kurýrných helikoptér míhajících se mezi korunami stromů, nákladních dronů vznášejících se nad domovními bloky a v tisícimetrové výšce dálkových nákladních letounů bez lidské posádky.

Možná si pak děti ani nebudou umět představit, že počátkem století bylo ještě třeba opustit dům a vydat se za nákupy nebo vhodit dopis přímo do schránky – protože drony obstarají všechnu práci spojenou s chůzí. Stejně tak je představitelná existence jakési rušičky fungující jako elektrický ohradník a chránící soukromí před špiclujícími drony.

Nástup dronů bezesporu nastoluje zásadní otázku: Smí stát a smějí ostatní lidé tímto způsobem sledovat spoluobčany? Kdo ponese zodpovědnost, když zřícený dron někoho zraní – majitel zařízení, nebo programátor navigačního softwaru? Jak se v již tak dost zaplněném vzdušném prostoru vyhnout srážkám s dopravními letadly? Za jakých podmínek bude dronům povoleno překračovat hranice, převážet zboží, nebo dokonce lidi?

Na většinu podobných otázek zatím neexistují jednoznačné a závazné odpovědi. Nicméně parlamenty řady zemí už připravují regulaci rychle houstnoucího provozu dronů. Spojené státy americké přitom razí zásadně odlišný přístup než evropské státy. V zemi, jejíž armáda nasazuje drony již přes 20 let, totiž bezpilotní prostředky zosobňují pokrok.

Od února 2012 smějí americké veřejné instituce s platnou licencí Federálního leteckého úřadu (FAA) vypouštět drony i mimo dohled pilota a nechat je vystoupat do výšky až 120 metrů. Národní úřad pro oceán a atmosféru (NOAA) s jejich pomocí zkoumá poměry uvnitř hurikánů, Národní kartografický úřad (USGS) se zaměřuje na stanoviště divoce žijících zvířat, NASA jejich prostřednictvím měří koncentrace skleníkových plynů.

Do roku 2015 musí FAA otevřít vzdušný prostor USA také komerčním dronům. Podnikatelské subjekty, ale dost možná i soukromé osoby se pak budou smět ucházet o příslušné licence. Spediční společnost FedEx a zásilkový obchod Amazon již oznámily záměr zahájit pomocí dronů nový způsob rozvážky zboží a zásilek. Do pěti let, odhaduje FAA, by mohlo ve Spojených státech létat zhruba 7500 komerčních dronů.

Jen v prvních měsících od vstoupení zákona v platnost udělila FAA přibližně 300 povolení (ovšem jejich seznam vydala teprve na základě žaloby občanskoprávní organizace, mezitím už může být oněch subjektů podstatně více). Čtvrtinu licencovaných zařízení představují orgány policie nebo pohraniční stráže, používající drony při vyšetřování.

Například v rajónu šerifa Lotta došlo k ozbrojenému přepadení banky. Když se policie jala lupiče pronásledovat, začali po hlídce střílet, pak ztratili kontrolu nad vozem a nakonec se z místa havárie rozprchli. „Nasadili jsme drony, všechny zločince vystopovali a zatkli,“ shrnuje Lott.

Jindy zase na stanici v Columbii přišlo udání, že se v lese objevily stany nelegálně tábořících bezdomovců. Lott nechal vypustit drony a už po několika minutách měl přehled o počtu osob zdržujících se na inkriminovaném místě a dokázal sestavit oddíl postačující k jejich obklíčení.

Mezitím šerif Lott drony nasadil asi v deseti akcích, většinou aby vytipoval, ve kterých sektorech tribun se při fotbalovém zápase nejspíš strhne bitka mezi „fanoušky“. A ochrana osobních údajů? Podle Lotta žádný problém. „Již nyní nahlížíme lidem do zahrad z paluby letadel nebo vrtulníků. Proč by si měl někdo stěžovat kvůli dronům?“

Evropa ještě váhá

V řadě evropských zemí můžeme pozorovat zcela odlišný vývoj. Zákonodárci se snaží ošetřit možné kolizní případy, odstartované rozšířením internetu a jeho etablováním na pozici masmédia. V opojení zdánlivě neomezenými možnostmi sítě si tehdy řada vlád plně neuvědomila, jaká ohrožení soukromí občanů z jeho charakteru vyplývají.

Že tentokrát v případě dronů nechtějí opakovat stejné chyby, jistě nesouvisí jen s aférou špiclování NSA. Existuje tu totiž podstatný rozdíl: Internet je neviditelný, neuchopitelný. Zato drony v lidech oživují bazální obavy, evokují děsivé výjevy: Neživý ocelový pták, bezhlučně přilétající s cílem zabíjet. Stroj velikosti hmyzu, kroužící kolem okna a bedlivě nás sledující. Drony se těší špatné pověsti, nabyté ještě dříve, než vstoupily do každodenního života. Staly se synonymem pronásledování, špehování, války. Konstruktéři už představili kvadrokoptéru, schopnou nenápadně ukrást uživatelům chytrých telefonů jimi používaná hesla během nevinného průletu.

A tak se například Německo rozhodlo svěřit policistům drony pouze za přísně vymezených podmínek. Pokud monitorují náměstí či demonstrace, musejí na svoji přítomnost upozornit, například důrazným varováním z reproduktoru. Stát smí sledovat jednotlivce, pouze pokud je podezírá ze zvláště závažného trestného činu. Dokonce ani poté nesmějí bezpilotní letouny vniknout do obydlí nebo je zvenčí filmovat.

Kvůli soukromým uživatelům dronů přistoupil německý Spolkový sněm v roce 2012 k novelizaci zákona o letectví. Na rozdíl od USA však modifikovaná norma nevyznává princip liberalizace. Dokonce výslovně zakazuje pohyb „bezpilotního leteckého systému“ mimo pilotovo zorné pole. Dokonce i ten, kdo chce drony řídit na dohled, si musí zažádat o vystavení povolení a prokázat, že neohrozí leteckou dopravu ani „veřejnou bezpečnost a pořádek“.

Evropská komise hodlá perspektivně sjednotit přístup k dronům ve všech členských zemích. Podle Siima Kallase, komisaře odpovědného za oblast dopravy, nejde pouze o zajištění potřebné bezpečnostní úrovně zařízení, nýbrž také o uzákonění, že informace smějí být drony shromažďovány výhradně v souladu se směrnicemi o ochraně osobních údajů. Jenže stejně jako má americké otevírání všech bran pokroku stinnou stránku v podobě omezování soukromí, ani evropský přístup ve stylu „ochrana dat především“ není bez pih na kráse. Vystupňované obavy z totálního špehování zatemňují pohled na přednosti, jež by drony mohly přinášet poctivým uživatelům.

Protože povolíme-li pouze létající stroje naváděné na vzdálenost očního kontaktu, nemůžeme je nasazovat v oblacích dýmu nad hořícími budovami a nezměříme koncentraci jedovatých plynů. Podobně zásadní omezení by regulace znamenala v případě pátrání v horách po osobách zasypaných lavinou nebo čelících povodni. Striktní regulaci by ztížila i plnění zcela prozaických úkolů. Lesníci by nemohli z ptačí perspektivy pátrat nad svěřenými porosty a rolníci nad osevními plochami po škůdcích, dronům by zákon zakázal například i přelet rozlehlých průmyslových areálů, do nichž je pilotovi vstup přísně zakázán. Třeba německý provozovatel sítě produktovodů Thyssengas, hodlající zavést automatický dohled nad svými plynovody, musel příslušné testy předčasně ukončit – kvůli pochybnostem v povolovacím řízení.

Nebylo to od úřadů poněkud lehkomyslné a zkostnatělé, přistupovat k civilním dronům podobně podezíravě?

Ostatně dosud nejsou k dispozici ani právní předpisy pro regulaci automatizované letecké dopravy. Současné drony nabízené pro civilní účely sice dokáží být menší a levnější než vojenští souputníci a vykazovat větší letovou stabilitu než pouhé modely. K úplné nezávislosti však mají daleko: Mají-li se pohybovat samostatně, neobejdou se bez systému, jako je GPS, svoji polohu tedy určují na základě komunikace s družicemi. Na dané letové hladině dokáží dosáhnout určeného cíle, jenže při požadavku na přesné přistání mimo louku nebo pole zůstávají odkázány na člověka – pilota. Aktuálně používané mapové podklady jim příliš nepomohou, protože nezohledňují ani tak obvyklé terénní překážky, jako jsou stromy nebo budovy, nemluvě o chodcích či stěnách v interiérech.

Naučit je vidět

Odborníci na robotiku ze všech koutů světa se skoro jednomyslně shodují na vymezení momentálně nejdůležitějšího úkolu: Drony musíme naučit vidět.

Za zabezpečenou bránou cihelného bloku v univerzitní čtvrti Filadelfie sedí Frank Shen, obklopený tabulemi popsanými vzorci, v letecké zkušebně vysoké přes dvě patra. Má před sebou několik kvadrokoptér s rotory lemovanými ochrannými okružími z umělé hmoty. To aby se listy vrtule neulomily po nárazu stroje do zdi. Shen, doktorand působící v laboratoři GRASP robotických dílen University of Pennsylvania, vypouští své drony bez mapových podkladů bloudit cizími budovami. Pomocí laserového skeneru a 3D čidla z ovladače herní konzole si omakávají zdi a předávají údaje počítači. V souřadnicovém systému na jeho obrazovce tak před námi v reálném čase vystupují z neznáma tvary stěn: modré linky vymezují chodby, místnosti a nakonec vytvoří celistvý průřez budovou.

Jde o metodu s reálným potenciálem zachraňovat lidské životy. Po ničivém zemětřesení v roce 2011 se Shen vydal do Japonska a vypustil ke zničenému domu bezpilotní létající zařízení. Od toho se následně odpoutala kvadrokoptéra, zkoumající budovu zevnitř. „Pro živé záchranáře by šlo o nepřiměřeně riskantní misi,“ upozorňuje Shen. „Poškozený dům by se mohl zřítit.“

Eidgenössische Technische Hochschule ve švýcarském Lausanne: Dario Floreano učinil další krok vpřed. Ředitel Laboratoře inteligentních systémů se spolu s podřízenými robotiky ani nepokouší přimět drony, aby mapovaly okolí podle lidských zvyklostí. Snaží se je naučit spontánní orientaci během letu.

Technici proto z čidel citlivých na světlo zkonstruovali složené oko, sledující okolí v záběru plných 360 stupňů – byť s velmi malým rozlišením. Každé z čidel odpovídá právě jednomu pixelu. Oko nemá za úkol zobrazovat svět co nejvěrněji jako čočka kamery, stejně by nedokázalo odlišit psa od kočky. Software vyhodnocující proud dat ze složeného oka se má zaměřit pouze na identifikaci změn stavu.

Například jakmile se v jinak světlém prostředí zkumuluje do středu obrazu více temných bodů, znamená to přibližování nějakému předmětu – a dron se mu vyhne. Nemusí plýtvat energií na detailní zkoumání povahy nebezpečí, a může tak navigovat rychleji než s použitím běžné kamery. Vzhledem k absenci skleněné čočky ve složeném oku a minimálním nárokům na výpočetní výkon se navíc daří udržet nízkou hmotnost dronu. Logicky tak vzroste užitečná hmotnost, nosnost celého létajícího aparátu.

Další Švýcarovy drony se dokonce bez podobných úhybných manévrů zcela obejdou. „AirBurr“ nenapodobuje orgány zraku mouchy, nýbrž její extrémní odolnost v případě kolize. Malý vrtulník je chráněn rámem z pružného drátěného pletiva. Když se zřítí na zem, nezůstane bezvládně ležet, ale projeví takřka zázračnou inteligenci: Z ochranné klece pomalu vytrčí drátěnou „nohu“ a ta vrátí zařízení do startovní pozice.

Díky kovovému rámu však AirBurr dokáže mnohem víc než se jen zvednout z horizontální polohy. Zvládne i přistání na svislé ploše. Jakmile čidla na hranách ochranného pletiva rozeznají strmou stěnu, navedou AirBurr k levitování v její bezprostřední blízkosti. Následně se ze zařízení natáhne umělá paže, vzdorující gravitaci podobně jako jemně ochlupené prsty gekona. Když se konečně uchytí na povrchu, může vrtulník vypnout motory, zůstat viset na zdi a ušetřenou energii využít třeba k nahrávání videa.

Všestranné využití

Zdá se, že již brzy prototypy opustí laboratoře a běžně dostupné drony se zorientují v uzavřených prostorách, vyhnou se překážkám nebo odstartují i přistanou v nejnepříznivějších podmínkách. Zkrátka nová generace se bude od současné nabídky lišit podobně výrazně jako chytré telefony od „cihel“ s minimem funkcí, obdivovaných v 90. letech minulého století.

Drony by se poté mohly uplatnit jako poslíčci v nemocnicích, kancelářských komplexech nebo třeba továrních halách. Dokázaly by se doslova povznést nad iritující dopravní zácpy, ignorovat semafory i střídání dne a noci, operativně přepravovat životně důležitá léčiva nebo jednou možná i orgány k transplantacím. Bez ohledu na dopravní situaci v ulicích velkoměst by rychle dosáhly vzdálené budovy, vletěly do ní otevřeným oknem a odeslaly videostopu aktuálního dění – sice by to nesměly, ale mohly.

Drony by se pohybovaly s volností, jakou jim může závidět jakýkoliv chodec nebo řidič, nemluvě o pasažéru dopravního letadla, svázaného letovým řádem. Podobně jako internet změnil náš přístup k informacím, drony mají předpoklady provždy změnit pojetí mobility.

Časopis Geo
Text přetiskujeme s laskavým svolením časopisu GEO, jehož nové číslo vyjde v úterý 19. srpna. Autor Sebastian Kretz dosud podnikl pouze dvě letové zkoušky: Na simulátoru a s modelem vrtulníku. Obě skončily havárií. Přesto to chce zkusit ještě jednou – s miniaturním, dálkově ovládaným dronem.

Geo, Sebastian Kretz


Klíčová slova: reflexgeodron



Diskuse ke článku

 

reklama
Nejčtenější komentáře
INFO.CZ
E15
Nejčtenější
Komentáře
reklama