Saskova skupina patří mezi nejlepší výzkumná pracoviště na světě.
Know-how by se dalo využít i na bojišti.
Martin Saska je jedním z největších českých expertů na vývoj dronů. Jeho tým na ČVUT má za sebou řadu experimentálních projektů, v nichž využil roje, kdy jednotlivé drony létají ve skupině a přitom samostatně, bez komunikace mezi sebou či s centrálou. Bez přímého řízení pilotem umí vnímat prostředí, spolupracují mezi sebou a řeší zadaný úkol. Jsou napěchované senzory a palubní inteligencí, takže zvládnou létat i bez signálu GPS v místech, kde by normální drony nemohly fungovat.
- Drony, malé i velké, hrají důležitou roli ve válce na Ukrajině. Už se vám ozvala česká armáda?
Zatím ne. My primárně nechceme dělat vojenský výzkum, dělat drony, které by někoho zabíjely. Je nám ale jasné, že všechny technologie, které vyvíjíme, mají různé využití. Tomu se nikdo neubrání. Vnímám ovšem jako svoji osobní zodpovědnost, aby u nás zůstalo know-how využitelné i pro obranný sektor. Viděli jsme to na Ukrajině: než se k nim dostaly špičkové drony ze zahraničí, tak jejich armádě hodně pomohl tamní amatérský hobby klub. Kluci, kteří si hráli s drony a vylepšovali je díky 3D tiskárnám. Dokázali na jednoduché stroje přidělat malé bomby a shazovat je na tanky a do zákopů.
- Videí se objevila spousta. Co na takové využití říkáte?
Je to šokující. Ve skupině máme několik Ukrajinců, kteří přišli většinou z univerzity ze Lvova, spolupracovali jsme s nimi už před válkou. Jedním z nich je Jurij a ten nás zásobuje záběry, co všechno se dá podniknout. Někdy je efektivita dechberoucí.
- Proto je podle vás důležité budovat dronové know-how, i když ne primárně vojenské?
Ano. V momentě, kdy vás napadne cizí mocnost, i pacifistům přestane vadit, že jejich drony v rámci obrany země pomáhají proti nepřátelské armádě. Věřím, že kdyby se nedejbože začalo válčit i u nás, tak naše know-how je řádově vyšší, než bylo před válkou na Ukrajině, a že by se dokázalo velmi dobře uplatnit.
- Překvapuje mě, že se ho stát už nesnaží využít.
Je to škoda, částečně to ale chápu. Když jsme vystavovali na veletrhu obranné a bezpečnostní techniky IDET, tak jsme tam byli trošku za exoty. Přišlo mi, že si obecně armádní představitelé myslí, že když to nemá aspoň šest metrů rozpětí křídel a nosnost pro stokilovou výbušninu, tak je to k ničemu. Jenže na konfliktu na Ukrajině se ukázalo, že miniaturizace je cesta a že průzkumné drony, které může mít voják u opasku, jsou velmi cenné. Na bojišti se ale objevily i problémy, které využití dronů ztěžují a kde je důležitá naše expertiza.
- Co máte na mysli?
Jde o rušení GPS a komunikace mezi pilotem a dronem. My si s obojím umíme poradit, dlouhodobě to vyvíjíme pro civilní sektor. Devět z deseti dronů na světě jsou komerční stroje typu DJI, které na GPS spoléhají, takže její rušení je nejsnazší cesta, jak jich většinu vyřadit. Druhá věc je komunikace dronů mezi sebou. Když jich chcete mít ve vzduchu stovky nebo tisíce najednou, a v tu chvíli, kdyby měl každý s každým komunikovat, tak se to celé rozbije – a ani vás nemusí nikdo rušit. Když létáme třeba v jeskyních, tak tam GPS i rádiový signál vypadne ihned. Tam nefunguje nic.
- Proto musí vaše drony létat úplně samy?
Ano. Komunikaci využívají jen v momentě, kdy komunikovat mohou, a když ne, tak jsou plně autonomní.
- Účastníte se soutěží DARPA, což je agentura amerického ministerstva obrany pro pokročilé výzkumné projekty. Uspěli jste například na akci Subterranean Challenge odehrávající se v podzemí. Jak to probíhalo?
DARPA SubT byla vypsaná jako Search & Rescue, simulující krizový scénář například v metru nebo zavaleném dole. Drony měly za úkol najít lidi nebo jejich předměty, třeba mobil, a oznámit jejich pozici záchrannému týmu. Cílem bylo získat 3D pozici přeživších a dron či pozemní robot se nemusel nutně vrátit.
- Kde se to odehrává?
Létali jsme v nedostavěné jaderné elektrárně, ve zlatém dole u města Denver v Coloradu či v uhelném dole v Pittsburghu. Soutěžili jsme i v obřích jeskyních u St. Louis, kam na zimu na přívěsech parkují jachty. Byly to tak rozsáhlé prostory, že tam DARPA postavila model stanice metra s peronem i eskalátory, model přírodní jeskyně a model dolu.
- Proč vlastně DARPA podobné soutěže pořádá?
Chtějí motivovat výzkumné týmy, aby se věnovaly výzvám, které považují za důležité a pomohly tak ve Spojených státech vybudovat relevantní znalost. Proto financují jen americké týmy – to, že finančně podpořili i naši robotickou skupinu, byla velká výjimka. Ukazuje to, že ve svém oboru patříme opravdu ke špičce. Mrzí mě, že podobné motivační akce nemáme i u nás: mohla by to pořádat česká armáda či ministerstvo obrany, nebo třeba NATO. Soutěže v reálném prostředí jsou fajn, protože ukážou, jak na tom kdo je a jak je daná technologie vyspělá.
- Přenesení poznatků z vývoje do praxe není tak snadné, že?
Přesně tak. Jsou vědecké skupiny, které své řešení otestují v laboratoři a řeknou, že zbytek je už jen technický detail. Ale v reálných podmínkách se zjistí, že jim vadí sluníčko, prach nebo písek na poušti. Na soutěžích je nejlepší, když vedou k řešení reálného problému v reálném prostředí. Jednou za námi po přesně takové soutěži ve Spojených arabských emirátech přišel zákazník a říká: Viděli jsme, že vaše drony stříkají vodu a že to opravdu funguje v reálném nasazení, my chceme vymyslet dron, který bude hasit požáry ve výškových budovách.
- Jak to funguje?
Dron pomocí termokamery detekuje žhavé místo a velitel zásahu potvrdí, že je v tomto místě vhodné aplikovat hasivo. Dron je vybavený hasicími kapslemi, které se po vystřelení uvnitř budovy rozprsknou a vytvoří chladicí chemikálii. Technologie neuhasí požár kompletně, ale dá to požárníkům čas na konvenční zásah po schodišti nebo po žebříku. Už jsme to testovali s hasiči ve Středočeském kraji a v Plzni a přišli se zajímavým nápadem: že by se do jedné kapsle vložil balíček první pomoci. Kolikrát totiž dokáže lidi v hořící budově zachránit jednoduchá maska.
- Kolik takový dron unese?
Celkem až 120 kilogramů, ale kapslí je tam jen pár. Každá má půl kila, současná verze dronu jich umožňuje vystřelit šest naráz.
- Kde se dronové roje, v jejichž výzkumu patříte mezi světovou špičku, mohou nejlépe uplatnit?
Tam, kde jde o čas. Když se někde ztratí dítě a vy nad oblast vyšlete desítky malých dronů, tak budete efektivnější než s jedním. Však i policisté na zemi dělají při hledání rojnice. Nebo si představte podobný případ, který se stal v Austrálii, kdy se ztratila radioaktivní kapsle. Šlo o nehodu, ale co kdyby to někdo využil jako teroristický útok a začal by ohrožovat obyvatele. V tu chvíli jde o minuty. Vyvinuli jsme mobilní detektor zdroje radiace, který by díky vícerobotickému řešení dokázal pohybující se zdroj záření lokalizovat. Senzorické měření a vůbec ochrana obyvatel bude jedním z hlavních využití multirobotických systémů. Měření radiace či chemického ohrožení – v tom budou mít drony velkou sílu a mohly by být nedílnou součástí civilní ochrany. Chytré robotické roje jsou moje vize budoucnosti.
- Co v ní ještě je?
Teď máme všude po městech rozmístěné stacionární kamery. Podobně budeme mít malé roboty, které budou bezpečně létat ve městech, budou mít kamery a senzory na palubě a budou odhalovat znečišťovatele ovzduší. A chránit obyvatele.
- Jak moc samostatné už dokážou vaše drony být?
Vnímání autonomie se za poslední roky dost posunulo. Nejdřív nám jako samostatný přišel velký vojenský dron typu Predator, který ovládá člověk na dálku. Teď je pro nás autonomní dron takový, kterému přímo nadiktuju, jakou oblast má prohledat. Ale přichází doba, a je doslova za rohem, kdy dron dostane pokyn od velitele zásahu ve stylu: Potřebujeme, abyste při zásahu ve vzdušném roji doplnily policisty na zemi. A dron přes obdobu umělé inteligence ChatGPT odpoví: Vidím v oblasti skály, máme hledat i tam? Velitel řekne: Tam ne, hledáme čtyřleté dítě, tak vysoko by nevylezlo. Dron: O. K., ale je tam i studna a existuje šance, že tam dítě spadlo, protože máme v naší databázi několik takových případů, letíme ji prozkoumat…
- Je třeba zdůraznit, že drony, které stavíte vy, jsou úplně jiné než ty, co si lidé můžou koupit za tisícovku v supermarketu.
To opravdu jsou (úsměv). Ale klobouk dolů před tím, kam se komerční drony během pár let dostaly – co dokážou a za jakou cenu. Každopádně to jsou stroje, které musíte ovládat manuálně. Naše drony jsou co nejvíce autonomní, jak je nyní možné. Stačí jen zadat inspekční místa – body – a ony celou inspekci udělají samy. Dron se dokáže zastavit nad překážkou, obletět ji, vnímá prostředí pomocí palubní inteligence. A to se nedá koupit v supermarketu. No a dron budoucnosti možná bude mít ten chatovací modul, který se bude bavit s operátorem jako člověk s člověkem a výrazně překoná schopnosti současných pilotů dronů. To je asi nejbližší výzkumný cíl, který vidím.
- Na kolik váš dron vyjde?
Když se budeme bavit jen o hardwaru a nezapočítám práci lidí, tak začínáme někde lehce pod 100 tisíci korunami. To jsou naše nejjednodušší stroje s jednoduchými senzory. Pokud jde o drony pro soutěže DARPA, které mají na sobě 3D lidar v ceně menšího automobilu (lidar měří vzdálenost na základě výpočtu doby šíření pulsu laserového paprsku odraženého od snímaného objektu – pozn. red.), tak se blížíme k milionu.
- K jakému komerčnímu využití směřujete?
Kromě zmíněného hasicího dronu se podílíme na vývoji dronu na ochranu proti tzv. neautorizovaným dronům – jeden dron chytá druhý.
- To funguje jak?
Dřív jsme z našeho dronu stříleli síť na letící cíl, ale to se ukázalo jako málo funkční. Proto jsme přišli s řešením, kdy se síť rozvine pod dronem jako vějíř a do ní se neautorizované drony chytají jako do podběráku. To je využitelné například u velkých sportovních akcí – představte si, že by třeba Super Bowl chtěl někdo narušit s dronem. Nebo jste celebrita a nelíbí se vám, že vám někdo nad zahradou fotí manželku. Dále pracujeme na dronech pro inspekci stožárů vysokého napětí pro ČEPS nebo německý E. ON. Jde o kontrolu drátů a stožárů, hledání ptačích hnízd na nich nebo růst okolní vegetace. Děláme také inspekci uvnitř průmyslových budov, například strojoven elektráren, kde využíváte ultrazvuk nebo termosenzory. Také skenujeme historické objekty, což je nástroj oblíbený památkáři.
- Prý zvládnete i automatickou inventuru skladů.
Ano, už dnes se drony používají na to, že prolétávají po obřích skladech a načítají čárové kódy, ale zatím s tím létá člověk. Vize je, že by se to dělalo přes plně automatický systém. Reálné nasazení takového robotického systému se ale odvíjí od spolehlivosti. Drony jsou přece jen mladý obor, a než je nasadíte bez lidského operátora na takovou akci, tak si musíte být jistí, že to bude fungovat na 100 procent, nebo jen maličko pod tím. Až budeme ve fázi, že selže jeden let z deseti tisíc, tak to budeme moct považovat za spolehlivé. Taková doba ale není příliš daleko.
- Nedivím se. V odlehlých částech Rwandy drony rozvážejí léky, krev a protijedy.
Je to smysluplné, jen si nejsem jistý, jestli by se to tam nedalo udělat "méně cool" a levněji. Obecně přeprava menších balíčků a věcí bude normální. I my jsme to s několika velkými hráči českého e-commerce řešili. Naprostá většina zásilek, které přepravují, váží okolo dvou kilogramů, takže není problém je dovést dodávkou na nějaké místo, z něhož pak na "last mile delivery" k zákazníkovi vzlétnou drony. Technologie toho už schopná je.
- Takže nám nad hlavami bude létat spousta kurýrů-dronů?
Nechtěl bych to v blízkých letech vidět nad hlavami v Praze, protože by se mohla stát nehoda a pak by drony zakázali úplně. Ale dovedu si představit, že mi to knížku na chalupu v Krkonoších donese. Ta doba se blíží. Je to spíš otázka ekonomické smysluplnosti a legislativy.