فريق سعودي يطور خوارزمية طائرة درون للكشف عن المعادن تحت الأرض

نجح فريق سعودي مكون من 13 عضواً من طالبات قسم هندسة الحاسب بجامعة الطائف في تطوير خوارزمية ذكاء اصطناعي على طائرة الدرون المصنوع والمطبوع بشكل ثلاثي الابعاد من مادة البوليمرات وذلك للملاحة الذكية والاستشعار عن بعد في كشف المعادن الأرضية.

وتحدثت لـ«عكاظ» دانة الشهري (إحدى عضوات الفريق) وقالت إن فكرة المشروع بدأت من مشاريع علمية يعمل عليها المشرف الأكاديمي بجامعة الطائف الدكتور فارس المالكي، وهو يرأس مجموعة بحثية بمشاركة باحثين دوليين في أوروبا. في البداية لم يكن الأمر سهلاً، لكن انطلقنا بعزم وفق أفضل التحديات ونفوس تواقة للتميز والإبداع في سبر أغوار هذه التقنيات.

تمت ملاحظة بعض التحديات التي تواجه عمليات الكشف عن المعادن باستخدام الطرق التقليدية، سواء من حيث صعوبة الوصول للمواقع أو محدودية الأجهزة المحمولة يدوياً، ومنها انطلقنا في تطوير نظام ذكي ومتنقل يعتمد على طائرة دون طيار، تجمع بين خفة الوزن والقدرة على الطيران الذاتي، ومزودة بجهاز كشف معادن يمكن استخدامه في الميدان.

ركزنا على تصميم هيكل الطائرة باستخدام مادة PETG المطبوعة ثلاثياً لتقليل الوزن وتحسين مقاومة الحرارة، كون النظام سيعمل في بيئات مختلفة.

من جهة أخرى، اعتمدنا على تقنية Pulse Induction للكشف عن المعادن، مع تطوير طريقة لقراءة البيانات من شاشة الجهاز وتحليلها تلقائياً باستخدام OCR ونقلها إلى محطة أرضية.

جاء المشروع كحل متكامل يدمج بين الكشف الميداني، والطيران الذاتي، والمعالجة الذكية للبيانات، بما يخدم القطاعات الصناعية والأمنية، وبدأنا في الفصل الأول بالبحث النظري وتصميم المشروع أكاديمياً على مرحلتين كاملتين، وتم العمل على الاختبارات العملية وصولاً للتجربة الميدانية النهائية في الفصل الثاني، والمشروع يتكون من نظام على طائرة دون طيار (درون) مزود بخوارزمية ذكاء اصطناعي لتدريبه على الطيران الذاتي Autonomous.

الدرون مجهّز بهيكل مطبوع ثلاثي الأبعاد باستخدام مادة البوليمر، ويحتوي على تقنيات استشعار للكشف عن المعادن تحت الأرض باستخدام تقنية النبضات الكهرومغناطيسية (PI).

كما تم دمج كاميرا ونظام OCR لقراءة بيانات الكشف من شاشة الجهاز وتحليلها في الوقت الفعلي، ثم إرسالها للمحطة الأرضية للعرض والتخزين، ويخدم هذا المشروع مجالات التعدين، والاستكشاف الجيولوجي، والدفاع المدني، ويمكن تطويره ليستخدم في تطبيقات أمنية. كما يمكن تكييفه لخدمة قطاعات البحث العلمي والبيئي، ونحن فريق مكوّن من 13 طالبة، انقسمنا إلى ثلاثة فرق رئيسية:

الفريق الأول: عمل على تصميم وتصنيع هيكل الطائرة باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد، والاتصال بين الدرون والمحطة الأرضية.

الفريق الثاني: ركّز على تطوير نظام الطيران الذاتي والتحكم.

الفريق الثالث: تولّى تطوير نظام الكشف عن المعادن ودمجه مع الطائرة.

رغم هذا التقسيم، كان العمل مترابطاً، وحرصنا على أن تكون كل عضوة مطّلعة على تفاصيل المشروع لضمان التكامل.

وتم تنفيذ المشروع بإشراف مباشر من جامعة الطائف وبقيادة الدكتور فارس المالكي. لم يتم تبني المشروع محلياً أو دولياً بعد، لكننا منفتحون ومتحمسون لأي فرص تعاون أو دعم من الجهات المهتمة.

وتم الانتهاء من المشروع أخيراً، ولم تتح لنا الفرصة بعد للمشاركة في مسابقات، لكننا نخطط حالياً للمشاركة في فعاليات على مستوى المملكة مثل:

«SADEX 2025» مؤتمر ومعرض الدرون السعودي، و«مؤتمر مستقبل المعادن 2026»، وهاكاثون «الصحة والأمن في الحج» بتنظيم وزارة الداخلية، نظراً لإمكانية استخدامه في التطبيقات الأمنية.

وأود أن أؤكد نيابة عن زميلاتي أن هذا المشروع يمثل ثمرة جهد جماعي، والتزام طويل الأمد بالتعلم والابتكار، متوجاً بإشراف وتوجيه من المشرف المتخصص في هندسة نظم الاتصالات الفضائية.

ونطمح أن نكون جزءاً من منظومة تطوير التقنيات الوطنية والمدن الذكية. وبكل تأكيد، نحن مستعدون لأي فرصة تساعد على تحويل هذا الابتكار إلى منتج واقعي يخدم المملكة العربية السعودية وطموح رؤيتها 2030.

وأكد الدكتور المشرف فارس المالكي بقسم هندسة نظم الاتصالات الفضائية والمدن الذكية بجامعة الطائف، أن المشروع يمثل محطة عظيمة ومهمة في رحلة التقنية، بل بوابة تفتح آفاقاً واسعة، إذ إنه أكثر من مجرد متطلب للتخرج.

وعندما يتعلق مضمون المشروع بتقنيات متقدمة في الدرونز والذكاء الاصطناعي، فهي فرصة استثنائية للطلبة في ظل رؤية 2030 التي تركز على الابتكار وتعزيز القدرات التقنية وتنويع الصناعات.

وأضاف: «شرُفت بالإشراف على فريق العمل المبدع من طالبات قسم هندسة الحاسب بجامعة الطائف، ولمست في كل مرحلة من مراحل المشروع الشغف العلمي والإصرار، وبإذن الله يكنّ عناصر واعدة للوطن والمجتمع».