DARPA資助100萬美元用于
智能無人飛行控制系統(tǒng)
遠(yuǎn)望智庫技術(shù)預(yù)警中心 諶為
美國安柏瑞德航空航天大學(xué)和Creare公司的研究團(tuán)隊近日收到了美國國防部高級研究計劃局(DARPA)授予的高復(fù)雜度自主飛行控制系統(tǒng)第二階段經(jīng)費，價值100萬美元，用于研究未知動態(tài)環(huán)境中的無人機(jī)導(dǎo)航技術(shù)。這種環(huán)境包括擁擠的城市地區(qū)，危險區(qū)域或敵對狀態(tài)區(qū)域。
此項目的首席研究員、安柏瑞德航空航天大學(xué)航空工程副教授理查德·普拉澤尼卡博士介紹說，這項技術(shù)的潛在應(yīng)用包括搜救任務(wù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控和危險環(huán)境評估。智能無人機(jī)能夠用于未被地圖標(biāo)注或不安全的環(huán)境，例如，在地震中定位傷員，或者輔助救火隊員在濃煙密布的大樓里開展行動。
無人機(jī)的導(dǎo)航系統(tǒng)將采用最新的小型化技術(shù)、低功耗技術(shù)和低成本傳感器技術(shù)，以及不依賴GPS導(dǎo)航的改進(jìn)型計算機(jī)硬件，并由一套高性能導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制(GNC)系統(tǒng)提供支持。
安柏瑞德研究團(tuán)隊包括航空工程系的研究生，該團(tuán)隊由普拉澤尼卡和共同首席研究員托尼·亨德森博士和海文·蒙卡約博士領(lǐng)導(dǎo)。
自動GNC系統(tǒng)將包括三維地形感知能力，使用視覺傳感器和基于雷達(dá)的光探測和測距（LiDAR）傳感器。尖端技術(shù)，包括基于人工智能的飛行控制系統(tǒng)，將用來規(guī)避陣風(fēng)、移動物體和潛在系統(tǒng)故障的干擾。
蒙卡約說，智能算法將提高任務(wù)表現(xiàn)，新增系統(tǒng)認(rèn)知能力，能在動態(tài)變化的環(huán)境中自主決策。無人飛行系統(tǒng)將在面對不可預(yù)知的外部或內(nèi)部情行時，自主決定選擇什么道路或采取什么行動，而無需人的介入。
普拉澤尼卡說，無人機(jī)將通過創(chuàng)建任何給定環(huán)境的三維地圖，能夠自主規(guī)劃和執(zhí)行路徑，從而避開障礙物。這個智能飛行平臺將在無人操作情況下，能夠在一個變化的環(huán)境中，在任何能見度下，同時測繪和執(zhí)行飛行任務(wù)，搜集數(shù)據(jù)和圖像，或者運輸救生藥品。
安柏瑞德也已經(jīng)開發(fā)出高保真仿真環(huán)境，來在虛擬城市環(huán)境下進(jìn)行自主無人機(jī)飛行仿真。模擬器包括六自由度無人機(jī)模型、傳感器模型和半實物仿真能力。這個仿真環(huán)境是GNC系統(tǒng)開發(fā)和驗證以及實時處理算法開發(fā)的一個重要工具。
在最近完成的第一階段15萬美元的投資項目中，所開發(fā)的Droidworx SkyJib X4四軸飛行器配備傳感器裝置，包括單目、立體和紅外攝像機(jī)，掃描LiDAR和GPS慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。這一無人機(jī)在第一階段中被用作數(shù)據(jù)收集平臺，而在第二階段中可以用來進(jìn)行GNC系統(tǒng)開發(fā)和論證。
亨德森說，無人機(jī)將可以通過使用視覺和導(dǎo)航傳感器完成任務(wù)，而無需GPS輔助。GPS在雜亂的城市和室內(nèi)環(huán)境中將失效。軍事和執(zhí)法應(yīng)用將包括炸彈損傷識別與評估，或情報、監(jiān)視和偵察任務(wù)，這將使士兵的生命遠(yuǎn)離危險。
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