Khi công nghệ trí tuệ nhân tạo kết hợp cùng máy bay không người lái, một giải pháp đột phá cho công tác cứu hộ sau thiên tai đã được hình thành.
Công tác cứu hộ sau bão lũ tại Việt Nam hiện nay chủ yếu dựa vào lực lượng tại chỗ với tàu xuồng, canô và lực lượng chuyên trách như trực thăng, đặc công nước. Tuy nhiên, thực tiễn các đợt lũ lịch sử cho thấy nhiều hạn chế nghiêm trọng.
Địa hình sau bão thường bị chia cắt hoàn toàn, nước dâng cao kèm sạt lở đất làm biến dạng cảnh quan. Các phương tiện đường thủy bị cản trở bởi rác thải, lưới điện đứt và cây cối ngã đổ, trong khi trực thăng khó tiếp cận khe núi hẹp hoặc khu vực có mây mù dày đặc. Lực lượng cứu hộ trên ca nô có tầm quan sát thấp, rất khó phát hiện nạn nhân mắc kẹt trên mái nhà cao tầng hoặc giữa các lùm cây xa bờ.
Đặc biệt, việc đưa lực lượng vào vùng nước xoáy hay khu vực nguy cơ sạt lở thứ cấp tiềm ẩn rủi ro rất lớn về tính mạng cho chính các chiến sĩ cứu hộ. Trong thiên tai, các trạm BTS thường bị đổ vỡ hoặc mất điện, khiến liên lạc và chỉ đạo bị gián đoạn hoàn toàn.
Sự ra đời của UAV cứu hộ thông minh
Nhận thức được những hạn chế này, Nguyễn Vũ Phong - với niềm đam mê máy bay không người lái từ nhỏ và mong muốn đem giải pháp công nghệ giải quyết vấn đề cấp bách cho xã hội - đã khởi xướng và trực tiếp triển khai dự án UAV Hexacopter tích hợp AI. Với định hướng làm chủ toàn bộ hệ thống từ thiết kế nền tảng bay đến tích hợp phần cứng và xử lý dữ liệu, Phong đã dành 6 tháng nghiên cứu và thử nghiệm không ngừng nghỉ.
UAV phục vụ bão lũ do nhóm phát triển là một hệ thống bay đa cánh được thiết kế chuyên biệt cho điều kiện thiên tai khắc nghiệt tại Việt Nam, nơi mưa lớn, gió mạnh, sương mù và ngập sâu thường xuyên xảy ra. Sản phẩm kết hợp cấu hình hexacopter ổn định với hệ thống xử lý trí tuệ nhân tạo tích hợp trực tiếp trên UAV, cho phép thu thập và phân tích dữ liệu theo thời gian thực thay vì chỉ ghi nhận hình ảnh đơn thuần.
Điểm khác biệt lớn nhất của hệ thống là khả năng xử lý thông minh ngay trên UAV. Thay vì phải truyền toàn bộ video về trạm điều khiển rồi mới phân tích, AI của em có thể nhận diện người và đánh giá tình huống ngay lập tức, giúp tiết kiệm thời gian quý báu.
Công nghệ tiên tiến phục vụ nhân đạo
Sau 6 tháng nghiên cứu và thử nghiệm, Phong đóng vai trò trung tâm trong quá trình hình thành và hoàn thiện UAV đa cánh, từ xây dựng cấu trúc, lựa chọn cấu hình vận hành cho đến tổ chức các đợt bay thử nhằm thích ứng với điều kiện gió lớn và môi trường ẩm ướt đặc trưng của bão lũ. Sự phối hợp với Trần Đỗ Thiên Bảo - người hỗ trợ phân tích dữ liệu thử nghiệm và hoàn thiện báo cáo kỹ thuật - giúp dự án được trình bày theo chuẩn nghiên cứu khoa học.
Hệ thống sử dụng mô hình AI YOLOv8n được huấn luyện trên hàng nghìn hình ảnh thu thập từ nhiều điều kiện khác nhau. Việc kết hợp camera RGB và camera nhiệt giúp mở rộng khả năng quan sát trong điều kiện ánh sáng kém, hỗ trợ phát hiện người và đánh giá nhanh khu vực ngập sau bão.
Đặc biệt, UAV được trang bị module phát sóng wifi di động có thể phát tín hiệu trong bán kính 100-200m. Trong trường hợp các trạm BTS tê liệt, người dân vẫn có thể kết nối với UAV để gửi vị trí cầu cứu. Đây là giải pháp dự phòng quan trọng khi hạ tầng viễn thông bị gián đoạn.
Cơ cấu thả phao cứu sinh hoặc túi y tế được điều khiển tự động khi AI xác nhận đúng đối tượng cần cứu trợ, cho phép hỗ trợ ngay lập tức mà không cần chờ đội cứu hộ tiếp cận. Nhờ đó, UAV không chỉ đóng vai trò giám sát từ trên cao mà còn trở thành công cụ hỗ trợ ra quyết định cho công tác chỉ huy, tìm kiếm và cứu nạn, hướng tới ứng dụng thực tế trong phòng chống và giảm nhẹ thiệt hại do bão lũ.
Kết quả thử nghiệm qua 3 kịch bản khác nhau cho thấy hệ thống đạt độ chính xác nhận diện trung bình 77.67% với độ ổn định 93.33%. Trong điều kiện ánh sáng yếu ban đêm, UAV vẫn phát hiện người với độ chính xác 80%. Ngay cả khi nạn nhân bị che khuất 80% bởi tán cây, hệ thống vẫn nhận diện được với độ chính xác trên 81%.
Kết luận
Dự án UAV Hexacopter tích hợp AI của Nguyễn Vũ Phong đại diện cho một thế hệ công nghệ mới trong cứu hộ cứu nạn - nơi trí tuệ nhân tạo và robotics được ứng dụng để bảo vệ sinh mạng con người. Từ niềm đam mê công nghệ máy bay không người lái và khát vọng đóng góp cho xã hội, Phong đã chứng minh rằng học sinh Việt Nam hoàn toàn có khả năng nghiên cứu và phát triển các giải pháp công nghệ cao phục vụ nhu cầu thực tiễn.