日前,美國國防高級(jí)研究計(jì)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(jī)變身自主偵察機(jī),以便在城市廢墟里搜尋幸存者。
在快速輕型自主(FLA)項(xiàng)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(jìn)入建筑物,自動(dòng)繪制建筑物內(nèi)部圖像,為人員提供導(dǎo)航。
FLA項(xiàng)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(jī)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(shí)驗(yàn)室以及美國AeroVironment公司的。該項(xiàng)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(jí)自主算法,同時(shí)不需要消耗太多的電力。
該項(xiàng)目將進(jìn)入一個(gè)完全未知的領(lǐng)域,并且充滿挑戰(zhàn)。比如,研究團(tuán)隊(duì)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(jī)。如何在這種環(huán)境中飛行,便成了FLA所要面對(duì)的主要挑戰(zhàn)。
如果無人機(jī)能夠與FLA算法相匹配,那么該無人機(jī)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(jī)的機(jī)載軟件、微型處理器、低成本傳感器都會(huì)實(shí)時(shí)自動(dòng)工作。
對(duì)于第二階段的工作,MIT 和德雷珀實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)將傳感器有效載荷簡化為單個(gè)攝像頭,以提高飛行器的速度。研究團(tuán)隊(duì)建立了城市的地理地圖和語義地理地圖,以便無人機(jī)自動(dòng)探索未知領(lǐng)域與進(jìn)行測繪,并且讓無人機(jī)自動(dòng)辨識(shí)道路、建筑、車輛,同時(shí)在地圖上對(duì)其進(jìn)行標(biāo)記。
目前,研究團(tuán)隊(duì)希望創(chuàng)建一個(gè)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(shí)時(shí)下載。
賓州大學(xué)的研究人員將飛機(jī)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(shí)現(xiàn)此需求,就必須要發(fā)展出一種單板機(jī)載計(jì)算機(jī),以整合所有的傳感器和低能耗處理器。當(dāng)無人機(jī)通過窗戶飛進(jìn)建筑物時(shí),可以自動(dòng)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(xiàng)目所開發(fā)的算法將如期轉(zhuǎn)交給陸軍研究實(shí)驗(yàn)室(ARL)以進(jìn)行進(jìn)一步的研究,同時(shí)進(jìn)行軍事應(yīng)用相關(guān)的準(zhǔn)備。