Aurora Flight Sciences, uma empresa da Boeing, está testando sua arquitetura de controle “Fast Adaptation and Learning for Control Online” (FALCON) nas águas do rio Charles, em Boston, Massachusetts.
Os testes mais recentes demonstraram a manutenção relativa de estação entre navios para um cenário de reabastecimento em andamento (UNREP) e passagem automatizada através do Canal de Suez. Em cada cenário, uma embarcação de superfície não tripulada (USV) controlada de forma autônoma superou vários distúrbios empregando controle adaptativo para completar a missão.
O trabalho faz parte de um programa de mudas que dá suporte ao programa Learning Introspective Control (LINC) da Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA). A equipe que trabalha neste projeto inclui Aurora, o Laboratório de Controles Aeroespaciais do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) e o Laboratório de Autonomia Marinha do MIT (PavLab).
Eles estão focados no desenvolvimento e teste de tecnologias de introspecção baseadas em aprendizado de máquina que permitem que embarcações de superfície não tripuladas adaptem suas leis de controle quando encontram condições imprevistas durante a operação. Isso permite que os veículos ajustem autonomamente seu controle para a conclusão segura e bem-sucedida das tarefas.
O reabastecimento em andamento, ou UNREP, é uma tarefa importante para a Marinha dos EUA reabastecer os navios no mar e mantê-los prontos para a missão. Tradicionalmente, isso exigia que os timoneiros executassem manualmente a tarefa tanto nas embarcações de recebimento quanto nas de entrega. No entanto, Aurora demonstrou como esta tarefa poderia ser realizada de forma autônoma usando um pequeno USV.
O sistema autónomo foi capaz de lidar com perturbações como a falha dos propulsores e o difícil efeito Venturi, que os controladores convencionais não conseguiram compensar. Graças à arquitetura de controle do Aurora, a missão foi concluída com sucesso.
Para o cenário do Canal de Suez, a equipe recriou as condições que levaram a um incidente em 2021 envolvendo um navio chamado Ever Given, que bloqueou o Canal de Suez por seis dias. O efeito Venturi parece ter sido um dos fatores que contribuíram para o incidente.
A equipe simulou no rio Charles usando um canal virtual e um pequeno USV. O controlador do Aurora foi capaz de lidar com os diversos distúrbios criados durante o experimento, enquanto o controlador convencional falhou. O controlador do Aurora recuperou rapidamente o controle do veículo e proporcionou uma operação segura do veículo através do canal virtual.
O programa FALCON está progredindo e em breve será implantado em navios maiores. A arquitetura de controle adaptativo é bastante versátil e aplicável a uma variedade de plataformas complexas, incluindo veículos aéreos e terrestres. Pode atuar tanto como assessor e auxílio às plataformas atuais ou ser totalmente integrado, como demonstrado no programa LINC, onde dois veículos autônomos operam de forma colaborativa.
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