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DARPA资助100万美元用于智能无人飞行控制系统

2017-07-03 战略前沿技术

DARPA资助100万美元用于

智能无人飞行控制系统

远望智库技术预警中心  谌为

美国安柏瑞德航空航天大学和Creare公司的研究团队近日收到了美国国防部高级研究计划局(DARPA)授予的高复杂度自主飞行控制系统第二阶段经费,价值100万美元,用于研究未知动态环境中的无人机导航技术。这种环境包括拥挤的城市地区,危险区域或敌对状态区域。

此项目的首席研究员、安柏瑞德航空航天大学航空工程副教授理查德·普拉泽尼卡博士介绍说,这项技术的潜在应用包括搜救任务、远程监控和危险环境评估。智能无人机能够用于未被地图标注或不安全的环境,例如,在地震中定位伤员,或者辅助救火队员在浓烟密布的大楼里开展行动。

无人机的导航系统将采用最新的小型化技术、低功耗技术和低成本传感器技术,以及不依赖GPS导航的改进型计算机硬件,并由一套高性能导航、制导与控制(GNC)系统提供支持。

安柏瑞德研究团队包括航空工程系的研究生,该团队由普拉泽尼卡和共同首席研究员托尼·亨德森博士和海文·蒙卡约博士领导。

自动GNC系统将包括三维地形感知能力,使用视觉传感器和基于雷达的光探测和测距(LiDAR)传感器。尖端技术,包括基于人工智能的飞行控制系统,将用来规避阵风、移动物体和潜在系统故障的干扰。

蒙卡约说,智能算法将提高任务表现,新增系统认知能力,能在动态变化的环境中自主决策。无人飞行系统将在面对不可预知的外部或内部情行时,自主决定选择什么道路或采取什么行动,而无需人的介入。

普拉泽尼卡说,无人机将通过创建任何给定环境的三维地图,能够自主规划和执行路径,从而避开障碍物。这个智能飞行平台将在无人操作情况下,能够在一个变化的环境中,在任何能见度下,同时测绘和执行飞行任务,搜集数据和图像,或者运输救生药品。

安柏瑞德也已经开发出高保真仿真环境,来在虚拟城市环境下进行自主无人机飞行仿真。模拟器包括六自由度无人机模型、传感器模型和半实物仿真能力。这个仿真环境是GNC系统开发和验证以及实时处理算法开发的一个重要工具。

在最近完成的第一阶段15万美元的投资项目中,所开发的Droidworx SkyJib X4四轴飞行器配备传感器装置,包括单目、立体和红外摄像机,扫描LiDAR和GPS惯性导航系统。这一无人机在第一阶段中被用作数据收集平台,而在第二阶段中可以用来进行GNC系统开发和论证。

亨德森说,无人机将可以通过使用视觉和导航传感器完成任务,而无需GPS辅助。GPS在杂乱的城市和室内环境中将失效。军事和执法应用将包括炸弹损伤识别与评估,或情报、监视和侦察任务,这将使士兵的生命远离危险。

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