Droni: Una Nuova Speranza per i Soccorsi Marittimi
I droni possono migliorare le operazioni di ricerca e salvataggio nel Mar Mediterraneo.
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Indice
Gli Incidenti marittimi portano a molte sparizioni ogni anno, soprattutto durante i pericolosi attraversamenti dei migranti. I servizi attuali di ricerca e Salvataggio faticano a rispondere in tempo. Questa situazione richiede nuove tecnologie come i Droni, che possono migliorare gli sforzi di soccorso in mare.
Il Problema con gli Sforzi di Soccorso Attuali
Ogni anno molte persone annegano, rendendo l'annegamento la terza causa di morte nel mondo. Il Mar Mediterraneo ha visto oltre 26.000 sparizioni di migranti dal 2014. Tuttavia, il numero reale è probabilmente più alto a causa di incidenti non rilevati. I paesi lungo la costa meridionale dell'Europa affrontano una sfida difficile nella gestione delle operazioni di ricerca e salvataggio. Le loro risorse sono limitate, e coprire un'area così vasta in modo tempestivo è complicato.
Le barche tradizionali e gli elicotteri utilizzati nelle operazioni di salvataggio possono essere lenti e costosi da mantenere. Possono salvare solo poche persone alla volta, il che non è sufficiente quando ci sono vite in gioco. D'altra parte, i veicoli aerei senza pilota (UAV) o droni sono considerati come una soluzione per fornire aiuto tempestivo a chi è in pericolo in mare. I droni sono più economici, non si stancano e tengono i soccorritori lontani dai pericoli. Possono raggiungere i luoghi degli incidenti molto più rapidamente rispetto a barche o elicotteri, il che è fondamentale poiché l'annegamento può avvenire in pochi minuti.
Migliorare la Copertura della Ricerca
Anche se i droni possono fornire un aiuto immediato, la ricerca continua si concentra sull'uso di questi dispositivi per aumentare la copertura delle rotte migratorie nel Mar Mediterraneo. Migliorando le aree di ricerca lungo queste rotte, possiamo raccogliere dati più precisi sugli incidenti, che aiuta a meglio allocare le risorse di soccorso. Questo potrebbe anche ridurre i tempi di risposta e aiutare a localizzare incidenti che altrimenti potrebbero rimanere non rilevati.
Definire il Problema della Ricerca
Il compito di ricerca e salvataggio marittimo può essere definito come un problema di ottimizzazione. Questo ci consente di confrontare e progettare percorsi di ricerca per le unità di soccorso. Una parte cruciale di questo compito è capire quante persone necessitano di salvataggio in ogni scenario. Se si verifica un incidente, di solito è disponibile una stima di quante persone siano in pericolo e dove sia avvenuto l'incidente.
A causa della natura imprevedibile delle operazioni di soccorso in mare, entrano in gioco molti fattori. Questi includono la posizione iniziale delle persone nell'area di ricerca, le condizioni meteorologiche, la salute dei migranti e quanto siano lontane le unità di soccorso dal sito dell'incidente. La ricerca ha anche una durata prestabilita, che termina o quando finisce il carburante o quando tutte le potenziali vittime sono state recuperate in sicurezza.
In scenari più semplici, dove viene impiegata solo un'unità di soccorso, il compito può essere suddiviso in vari percorsi che l'unità può seguire. Ogni percorso deve seguire certe regole, come rimanere in aree sicure e rispettare le limitazioni di movimento dei veicoli. Inoltre, si tiene conto del consumo energetico per garantire che le unità di soccorso possano operare efficacemente.
È fondamentale impostare correttamente il problema di ottimizzazione, specialmente in situazioni di vita o di morte. Alcuni metodi potrebbero concentrarsi solo sull'area coperta o sul numero totale di persone salvate. Tuttavia, questi approcci mancano il punto non considerando l'importanza del tempismo nelle missioni di soccorso.
Determinare l'Altitudine Ottimale per la Ricerca
Un altro componente essenziale nelle operazioni di soccorso marittimo è stabilire la migliore altitudine per i droni dotati di telecamere termiche. Queste telecamere possono rilevare persone in acqua, anche in condizioni di scarsa illuminazione. Le telecamere convenzionali spesso non riescono in tali scenari.
Le telecamere termiche si concentrano sul rilevamento del calore, il che le rende efficaci per individuare esseri umani in mare. Sono meno influenzate dalla nebbia o dalla scarsa illuminazione e possono facilmente identificare persone che galleggiano in acqua, rendendole ideali per le missioni di soccorso.
Mentre lavoriamo su questo aspetto, possiamo utilizzare specifiche di telecamera come esempi per illustrare come determinare la migliore altitudine per le operazioni di salvataggio. È importante notare che dobbiamo solo rilevare la presenza di una persona, non riconoscerla.
Per misurare accuratamente la temperatura di un target come una persona in acqua, la telecamera deve essere posizionata correttamente. Idealmente, la telecamera dovrebbe puntare dritto verso il basso per semplificare i calcoli e garantire una migliore rilevazione. Quando la telecamera è inclinata, entrano in gioco vari fattori, come l'assorbimento atmosferico, rendendo la rilevazione più difficile.
Misurare l'Efficacia
Quando valutiamo quanto bene si eseguirà l'operazione di ricerca, consideriamo varie metriche. Una misura critica è la probabilità di rilevamento di un target, o POD. Questo indica la probabilità di trovare qualcuno se si trova nell'area di rilevamento del drone. Un'altra misura è la probabilità di contenimento, o POC, che stima la probabilità che il target sia all'interno dell'area di ricerca.
Infine, la probabilità di successo, o POS, rappresenta l'efficacia della missione di ricerca nel complesso. Integrando questi concetti, possiamo determinare l'altitudine ottimale per il drone per garantire la miglior possibilità di salvare vite durante una missione di soccorso.
Man mano che regoliamo l'altitudine del drone, osserviamo l'equilibrio tra due fattori opposti: un'altitudine più alta può aiutare a coprire più terreno, ma può ridurre la probabilità di rilevare i target. Trovare l'altezza in cui questi due fattori si allineano per massimizzare le possibilità di successo è fondamentale.
Conclusione
In conclusione, affrontare le sfide della ricerca e salvataggio marittimo è cruciale data la significativa quantità di vite in gioco. Tecnologie moderne come i droni hanno il potenziale per migliorare notevolmente le operazioni di soccorso fornendo tempi di risposta più rapidi e una migliore copertura delle rotte migratorie.
La ricerca attuale si concentra sul rendere le operazioni di salvataggio più efficienti formalizzando il compito in problemi di ottimizzazione e trovando i migliori modi per utilizzare i droni in questi sforzi. Migliorando come distribuiamo le nostre risorse e determinando l'altitudine ottimale per la ricerca, possiamo aumentare le nostre possibilità di salvare vite in situazioni critiche in mare.
Gli sforzi per rifinire queste strategie continueranno, puntando ai migliori risultati possibili nel salvare vite e migliorare le operazioni di soccorso lungo il Mar Mediterraneo. L'integrazione di nuove tecnologie e approcci innovativi è essenziale per rispondere alla crisi umanitaria attuale dei migranti.
Titolo: Probabilistic Planning for Maritime Search and Rescue
Estratto: Maritime accidents cause thousands of disappearances every year, with migrant crossings being particularly dangerous and under-reported. Current coastal and NGO search and rescue services are unable to provide a timely response, so new technologies such as autonomous UAVs are needed. We present a thorough formalization of the maritime search and rescue problem considering its time-critical and probabilistic nature. Further, we introduce a method for determining the optimal search altitude for any aerial thermal-based detection system, so as to maximize overall mission success.
Autori: Luís Marques, Jose Javier Escribano Macias, Panagiotis Angeloudis
Ultimo aggiornamento: 2023-06-06 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://arxiv.org/abs/2306.03871
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2306.03871
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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