日前,,美國國防高級研究計劃局(DARPA)演示了一種新算法,,這種算法可以讓小型商用無人機變身自主偵察機,以便在城市廢墟里搜尋幸存者,。
在快速輕型自主(FLA)項目飛行測試的第二階段,,四軸飛行器可以在模擬城市中穿行,通過窗戶進入建筑物,,自動繪制建筑物內(nèi)部圖像,,為人員提供導(dǎo)航。
FLA項目的第一階段開始于2017年,,該階段主要任務(wù)是測試無人機在開闊地域自主飛行的能力,。FLA的合同是在2015年授出給麻省理工學(xué)院(MIT)、賓州大學(xué)德雷珀實驗室以及美國AeroVironment公司的,。該項目旨在為重量小于5磅(約2.27千克)的四軸飛行器研發(fā)出高級自主算法,,同時不需要消耗太多的電力。
該項目將進入一個完全未知的領(lǐng)域,,并且充滿挑戰(zhàn),。比如,研究團隊無法利用全球定位系統(tǒng)(GPS)或是射頻鏈路(RF LINK)幫助無人機,。如何在這種環(huán)境中飛行,,便成了FLA所要面對的主要挑戰(zhàn)。
如果無人機能夠與FLA算法相匹配,,那么該無人機則無需地面人員操控,,也無需GPS、通信鏈以及預(yù)先編制的區(qū)域地圖,,即可執(zhí)行任務(wù),。換句話說,,無人機的機載軟件、微型處理器,、低成本傳感器都會實時自動工作,。
對于第二階段的工作,MIT 和德雷珀實驗室團隊將傳感器有效載荷簡化為單個攝像頭,,以提高飛行器的速度,。研究團隊建立了城市的地理地圖和語義地理地圖,以便無人機自動探索未知領(lǐng)域與進行測繪,,并且讓無人機自動辨識道路,、建筑、車輛,,同時在地圖上對其進行標(biāo)記,。
目前,研究團隊希望創(chuàng)建一個環(huán)境地圖,,這份地圖更像是一種語義地圖,,以此模擬出街道和街道上的汽車,而汽車的圖像則可以通過Wi-Fi鏈接實時下載,。
賓州大學(xué)的研究人員將飛機的重量和尺寸減半,,使其能夠在狹窄的空間、小孔徑和復(fù)雜環(huán)境中自主飛行,。要實現(xiàn)此需求,,就必須要發(fā)展出一種單板機載計算機,以整合所有的傳感器和低能耗處理器,。當(dāng)無人機通過窗戶飛進建筑物時,,可以自動繪制建筑物內(nèi)部的3D地圖、探索房間內(nèi)部,、并且可以通過樓梯找到出口,,最后離開房間。FLA項目所開發(fā)的算法將如期轉(zhuǎn)交給陸軍研究實驗室(ARL)以進行進一步的研究,,同時進行軍事應(yīng)用相關(guān)的準(zhǔn)備,。