המקום הראשון בהאקתון: מערכת מיפוי וניווט עצמאית

הצוות שזכה במקום הראשון בהאקתון הורכב כולו מסטודנטים לפני גיוס: מאיה ברמלי וידידיה הלפרין, הלומדים במסלול להנדסת חשמל, ואלין גולן מהמסלול להנדסת מחשבים הם אקדמיזטורים. חן קרופמן מהמסלול להנדסת מחשבים הוא עתודאי. "כולנו בשנה הרביעית לתואר, ובגלל שארבעתנו מתגייסים בשנה הבאה לצבא, זו הייתה ההזדמנות האחרונה שלנו להשתתף בהאקתון", אומרת מאיה ברמלי. "כשהרכבתי את הצוות רציתי להביא אנשים מכל העולמות, רציתי שיהיו שני אנשים מהנדסת חשמל ושניים מהנדסת מחשבים. וכך היה, ידידיה ואני הגענו עם הידע על מערכת ה-arduino ועבדנו עם החומרה, ואלין וחן הגיעו עם הידע התכנותי ועבדו עם התוכנה".

חברי הקבוצה החלו בסיעור המוחות עוד לפני מפגש הפתיחה, והעלו רעיונות שונים בנוגע לנטרול פצצות ומיפוי מנהרות. "כשהגעתי למפגש הפתיחה, יחידת יהל"ם חשפה בעיה עם ניווט של רחפנים: ברגע שרחפן מאבד תקשורת, בין עם המטיס ובין עם GPS, אין לו אפשרות לחזור למקום שממנו הוא יצא ולמעשה הוא יישאר תקוע במקומו. לכן, העליתי את הרעיון ליצור מערכת ניווט המשתמשת רק בנקודת ההתחלה ממנה יצא הרחפן ובנתונים שהיא צוברת במהלך הדרך, על מנת למפות את מסלול הטיסה חזרה לנקודת המוצא", מספרת מאיה. "המערכת הזו יכולה לשמש לא רק לניווט רחפנים, אלא גם למיפוי מנהרות על ידי רובוטים".

מערכת המיפוי והניווט שפיתחה הקבוצה אינה תלויה בגורמים חיצוניים - כלומר Wi-Fi, GPS או Bluetooth. היא מורכבת מgyroscope -  ו – accelerometer הקולטים את המהירות הזוויתית ואת תאוצת הרכיב של העצם שעליו הם מותקנים, בהתאמה. בעזרתם ניתן להוציא את המידע שממנו ניתן לשחזר את מסלול החזרה באמצעות: חישובים מתמטיים, מעבר מערכות צירים, פילטרים לרעש ומשובי בקרה. "הרכיב בעצם דוגם את מיקומו בכל עשירית השנייה, ובזכות זה ניתן לשערך את המסלול שעבר הרכיב ובמידת הצורך לכוון אותו חזרה", מסבירה מאיה. "והיתרון הגדול הוא שכל הרכיבים הדרושים למימוש המערכת שלנו כבר קיימים ברחפנים הצבאיים, כלומר לא נדרשת הוספת רכיבים על מנת לשלב את המערכת ברחפן, וכל הנדרש הוא רק להוסיף את הקוד שלנו לרחפן".

היות והרעיון עלה עוד לפני תחילת ההאקתון – השכילה הקבוצה לבקש את כל הרכיבים הנחוצים לה מראש. "בהאקתון עצמו התמקדנו בבניית המערכת, והתחלנו לעבוד על האינטגרציה בין הרכיבים ועל המעברים המתמטיים הנחוצים להשגת מיקום הרחפן. בנוסף, הוספנו חיישני סונאר, שבעזרתם נוכל לזהות אם הרחפן נמצא במבנה סגור או בשטח פתוח, ולהתנהג בהתאם", מספרת מאיה. "העבודה שלנו כקבוצה הייתה דינמית, שיתוף הפעולה בינינו עבד טוב מאוד, ונראה לי שזה בסופו של דבר גם מה שהביא לנו את הניצחון. בנוסף, נעזרנו ברן לוי, שזכה בהאקתון בשנה שעברה, ובלירי בנזינו, שהגיעו על תקן מנטורים".

לקראת סיום ההאקתון, בשלב הפרזנטציות, ערכו חברי הקבוצה ניסוי המדמה את פעילות המערכת בעת תזוזת הרחפן. "על מנת להוכיח את דיוק המיפוי, הלכתי עם הרכיב במסלול רנדומלי, הוצאנו את המידע שאסף החיישן בעת תנועתו של הרכיב ובעזרת עיבוד המידע, ושיחזרנו במדויק את הדרך שהוא עבר. בסוף 24 השעות יצאנו עם מוצר מוגמר ועובד כראוי. בשלב הבא, כעבודת המשך לשיפור דיוק המערכת, חשבנו לשלב את המערכת עם AI המזהה עצמים מסוימים (על ידי עיבוד תמונה) שישמשו כעוגנים בשחזור המסלול".

פיתוח מערכת הניווט העצמאית זיכה את חברי הקבוצה בפרס הראשון, על סך עשרת אלפים שקלים, ובאפשרות להמשיך ולפתח את המערכת מול היחידה. "אנו מעוניינים להמשיך ולפתח את המוצר מול יחידת יהל"ם. אנחנו מרגישים שפיתחנו מערכת טובה, ואנחנו רואים את זה כהזדמנות לשתף פעולה עם הצבא ולתרום למדינה", מסכמת מאיה.