美军研制超快、轻量级无人机

美国国防部高级研究计划局(Defense Advanced Research Projects Agency,DARPA)于2月12日新公布了其快速轻量自主飞行器(FastLightweight Autonomy,FLA)项目的视频片段,并称项目取得了里程碑式的进展:一架轻量级无人机能够携带高分辨率相机、激光雷达、声纳以及惯性测量传感器,以20米每秒的速度飞行。

这次演示在美国马萨诸塞州科德角的奥蒂斯空军国民警卫队基地(Otis Air National Guard Base)机库中进行。视频中的无人机是一架机械增压式大疆“风火轮”F450(DJI FlameWheel 450)。DARPA于2014年2月启动FLA计划,该项目不是为了开发新的飞行平台,而是研发新的算法以帮助各种小型无人机在没有GPS的条件下更好地自主飞行。最近的测试证实,该平台可以达到这样的飞行速度。研发团队还在这次测试中展示了无人机能够在目标物周围自主进行导航和操作——尽管速度不是那么快。

“事实上,一些团队还提前进行了基本的自主飞行,这是一个额外的收获”,负责该项目的经理Mark Micire在一份声明中表示,现在面临的挑战是提高算法和机载计算机的效率,以扩大(无人机的)感知范围,并抵消其在高速飞行中快速转向时的惯性。

但为什么军队会需要高速的飞行机器人?DARPA表示,军队有时会在海外危险地区进行巡逻,搜救队伍有时需要赶赴地震或洪水等灾区,目前他们可以操纵无人机对相关区域进行航拍。但如果想要知道一座不稳定的建筑物或一片存在威胁的室内区域里发生了什么,通常还是需要进入建筑物或室内区域进行实地考察,而实地进入会置军队或民间的行动队于危险中。

FLA项目旨在研发并展示一些自主无人机,它们小到能飞进窗户,而且能够在不与外部操纵者和传感器通信、不依赖GPS的情况下,在复杂的室内环境中以最高20米每秒(合72千米每小时)的速度避障飞行。

换句话说,微型无人机不仅要飞得快,还必须表现出对自己“要去哪里”有最基本的理解。根据来自美国航空航天局(NASA)和美国电气电子工程师学会(IEEE)一组科学家题为《微型无人机自主导航的前沿朝向》的论文,这可不是什么简单的技术活。

算法上的一项主要挑战是高速处理传感器信息,以为飞行器控制及更高层次的任务提供实时飞行器位置及其状态的信息”,由于微型旋翼飞行器只能携带几克的载荷(还包括电池在内),上述任务必须以极小的重量和功率来完成。

飞机的机架尺寸越小,在上面装配一台能处理无人机在不依赖GPS及遥控而进行飞行时所需的所有视频数据的计算机就越困难。而DARPA公布的进展显示这一目标能够达到。

原文发布于微信公众号 - 人工智能快报(AI_News)

原文发表时间:2016-03-25

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