DARPA资助100万美元用于智能无人飞行控制系统

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。