Trung Quốc phát triển tia laser để đuổi chim ở sân bay

Hệ thống do AI điều khiển tự động xác định các loài chim đang bay và bắn một chùm tia lazer gây đau đớn nhưng không gây chết vào những con chim này cho đến khi chúng rời khỏi vùng hạn chế.

Theo các nhà nghiên cứu, chùm tia laser năng lượng cao được điều hướng bởi một camera thông minh, hỗ trợ bởi các thuật toán nhận dạng và theo dõi hình ảnh. Thuật toán theo dõi chim này đã đạt được hiệu suất cải thiện 50% so với các thuật toán theo dõi mục tiêu hiện có, theo South China Morning Post đưa tin.

Nghiên cứu do Giáo sư Zhao Fan từ Đại học Công nghệ Tây An ở tỉnh Thiểm Tây, Tây Bắc dẫn đầu. Nhóm nghiên cứu đã công bố phát hiện trên tạp chí Laser & Optoelectronics Progress.

Các sự cố va chạm với chim là một rủi ro cao nếu chim tiếp xúc với các bộ phận quan trọng hoặc dễ vỡ của máy bay. Mỗi năm ước tính có khoảng 20.000 sự cố được báo cáo trên toàn cầu. Hầu hết các vụ va chạm giữa chim và máy bay xảy ra trong quá trình cất cánh hoặc hạ cánh, với 90% xảy ra ở trên sân bay và 50% xảy ra trong độ cao 30 mét so với mặt đất.

Hệ thống do Zhao và các đồng nghiệp của cô phát triển bao gồm 4 phần: một camera để phát hiện chim, một mô-đun xử lý video để theo dõi mục tiêu, một bộ phát tia laser và một gương chuyển động để phản xạ và hướng chùm tia.

AI đưa ra quyết định về phát hiện, theo dõi, nhắm và bắn mục tiêu, trong khi máy quay video ghi lại hình ảnh thời gian thực của vùng trời được chỉ định. Khi AI phát hiện ra một con chim, nó sẽ hướng dẫn chùm tia lazer để xua đuổi.

Tiến sĩ Zhao bắt đầu với thuật toán theo dõi kernelised correlation temfilter (KCF), một phương pháp được thiết lập để theo dõi các đối tượng. Sau đó, tiến sĩ Zhao và cộng sự áp dụng một thuật toán khác để xác định các loài chim và cô lập chúng khỏi các vật thể xung quanh trong hình ảnh video, chẳng hạn như các tòa nhà và máy bay.

Thuật toán thứ hai đã cải thiện tính ổn định của thuật toán KCF và giảm khả năng mất mục tiêu, đặc biệt là đối với những loài chim bay với tốc độ cao. Nó cũng làm giảm phần nào khối lượng tính toán trên máy tính của hệ thống.

Các thí nghiệm tại chỗ cho thấy hệ thống xua đuổi chim có thể được sử dụng chính xác trên những con chim bay trong phạm vi 1.000 mét, theo nghiên cứu. Thuật toán AI mới được đánh giá dưới camera thông thường và camera hồng ngoại.

Zhao nói: “Hiệu suất của nó vượt xa các thuật toán khác cùng loại. Thuật toán mới đã cải thiện tỷ lệ thành công trung bình và độ chính xác của theo dõi mục tiêu hình ảnh hiển thị lần lượt là 47,5% và 51,2%.

Tuy nhiên, các chuyên gia hàng không dân dụng cũng bày tỏ lo ngại về công nghệ này. “Chúng ta phải xem xét rủi ro tiềm ẩn của nó đối với các phi công. Không thể đưa nó vào sử dụng trừ khi hệ thống đạt độ chính xác 100%”, tờ South China Morning Post dẫn lời một chuyên gia hàng không ở Nam Kinh. Các báo cáo về tỷ lệ tử vong do laser đã tăng 41% kể từ năm ngoái, điều này khiến việc triển khai hệ thống laser có thể trở nên phức tạp và đòi hỏi tinh vi hơn.

Zhou Haixiang, một nhà bảo tồn chim hoang dã ở tỉnh Liêu Ninh, nói rằng loại tia laser và cường độ chùm tia sẽ là những yếu tố chính ảnh hưởng đến việc sử dụng hệ thống. “Nhiều sân bay được xây dựng bên cạnh môi trường sống của các loài chim hoang dã quý. Nếu tia laser đủ mạnh để làm tổn thương những loài được bảo vệ này, việc sử dụng nó sẽ vi phạm pháp luật”, ông Zhou nói.

“Ngay cả khi không gây hại, cần có một cuộc điều tra đầy đủ về các loài chim xung quanh sân bay trước khi triển khai. Theo nghiên cứu của chúng tôi, một số loài có khả năng miễn dịch với đèn nhấp nháy và còi, vì vậy chúng có thể hoàn toàn không phản ứng với hệ thống laser”.

Hầu hết các sân bay ở Trung Quốc đều sử dụng lưới hoặc hệ thống âm thanh và ánh sáng để xua đuổi chim chóc, nhưng nhiều loài chim hoang dã đã học cách thích nghi sau khi nhận thấy chúng vô hại và hệ thống laser cũng có thể bị “vô hiệu hoá” trong tương lai.