LTH med i storsatsning på autonoma drönarsvärmar

Målet är att utveckla intelligenta svärmsystem där luft-, land- och vattenburna drönare kan samarbeta autonomt för uppgifter som sök- och räddningsinsatser, miljöövervakning, precisionsjordbruk och skydd av samhällsviktig infrastruktur. Även militära användningsområden finns med i projektet.

– Projektet handlar om att designa och tillämpa autonoma drönarsvärmar. Det handlar inte bara om luftburna system, utan även om drönare som rör sig på land och i vatten. Vår del blir framför allt den luftburna, säger Rikard Tyllström vid Institutionen för flyg- och aeronautiska vetenskaper vid Lunds Tekniska Högskola i Ljungbyhed.

Vid LTH kommer forskare på Campus Ljungbyhed att bidra med utveckling, testning och validering av de luftburna systemen. En utmaning är att skapa ett system där olika typer av drönare med skilda egenskaper kan samverka effektivt.

– Det kan handla om att vissa drönare är byggda för uthållighet medan andra är snabba eller kan bära tung last. Tillsammans ska de kunna lösa uppgifter på ett sätt som ingen enskild plattform klarar av, säger Rikard Tyllström.

Artificiell intelligens och digitala tvillingar

Kärnan i satsningen är utvecklingen av svärmsystem som kan konfigurera sig själva och kontinuerligt anpassa sig till förändrade förhållanden med hjälp av artificiell intelligens och digitala tvillingar. En nyckelkomponent blir SwarmOS – ett nytt operativsystem som ska kunna integrera olika hårdvaruplattformar i en gemensam intelligent enhet.

Systemet ska utvecklas som öppen källkod för att kunna användas och vidareutvecklas av både forskare och andra aktörer.

– Vi ska bygga ett ekosystem som man både kan använda och bygga vidare på. Det är ett väldigt stort projekt för oss, säger Rikard Tyllström.

Som en del av satsningen planeras också nya testmiljöer där autonoma drönarsvärmar kan provas i realistiska scenarier. Ambitionen är att skapa en miljö där obemannade luftfarkoster kan operera tillsammans med bemannat flyg i samma luftrum. 

Ansvarsfördelning mellan människor och autonoma system

Samtidigt undersöks flera grundläggande frågor kring hur autonoma svärmar ska styras och användas på ett säkert sätt. Rogier Woltjer, docent och universitetslektor vid Institutionen för flyg- och aeronautiska vetenskaper, leder två forskningsspår om riskhantering och utvärderingsmetodik.

– Det finns ganska lite forskning om hur människor ska samverka med hela svärmar av autonoma system, vilka risker som kan uppstå, samt hur man utvärderar nya svärmkoncept. Det finns inte forskning om detta i samma utsträckning för större svärmar som för enskilda drönare, säger han.

Forskningen ska bland annat undersöka hur kontroll och ansvar kan fördelas mellan människor och autonoma system, hur flera operatörer kan samordna sitt arbete och hur svärmar kan fortsätta fungera även om enskilda enheter slås ut eller förhållandena förändras snabbt.

Arbetet kommer att ske stegvis genom simuleringar, tester med verkliga drönarsvärmar och därefter försök i operativt relevanta miljöer.

Juridiska aspekter

Även forskare från Institutionen för teknik och samhälle deltar i projektet. Stefan Larsson, docent i teknik och social förändring, kommer tillsammans med sin forskningsgrupp att studera hur tekniska lösningar samspelar med juridiska, organisatoriska och samhälleliga krav.

– Det handlar om sociotekniska frågor, exempelvis hur olika organisationer som ska samarbeta kring drönarsvärmar kan samordna sina värderingar, normer och arbetssätt. Det finns också viktiga juridiska och styrningsrelaterade frågor att hantera, säger Stefan Larsson.

Genom att kombinera avancerad AI, autonoma system och forskning om människa-teknik-interaktion hoppas forskarna skapa framtidens flexibla och robusta svärmsystem – med tillämpningar som sträcker sig från räddningsinsatser till skydd av kritisk infrastruktur.

Stiftelsen för Strategisk Forsknings pressmeddelande