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系统会阻止快速无人机在不熟悉的领域崩溃

澳门太阳城最新网站的研究人员已经开发出一种轨迹规划模型,它有助于通过无人机前所未见的领域,这可以通过茂密的森林有助于搜索和救援任务在高速飞行更安全。

无人机可以在高速行驶时,同时保持安全的“备份”计划,如果事情出差错飞向目的地。


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导航未知时,自主无人机是谨慎的。他们向前爬,继续免得他们撞上未被发现的对象之前,经常绘制陌生的领域。但这种放缓是不理想的执行时间敏感的任务,如通过茂密的森林飞行搜索和救援任务的无人机。  

现在澳门太阳城最新网站的研究人员已经开发出一种轨迹规划模型,帮助无人机飞在高速行驶时通过前所未见的领域,同时保持安全。

模型 - 恰当地命名为“更快” - 评价从起点到整个无人机能和不能看到所有地区目的地最快的路径,完全不考虑安全性。但是,作为无人机飞行,模型连续记录,从这么快的飞行路线稍微偏离无碰撞“后备”的路径。当无人驾驶飞机是不确定的特定区域,它走弯路下备份路径和它的重新计划路径。无人机可以这样游船沿着最快的轨迹高速,偶尔放慢略有以确保安全。

“我们总是要执行的最快路径,但我们并不总是知道它是安全的。如果,当我们沿着这条最快的路径移动,我们发现有一个问题,我们需要有一个备份计划,”杰斯·托兹利亚斯,航空航天(AeroAstro公司)系的研究生,描写了一个论文的第一作者说:模型中的智能机器人与系统下个月的国际会议上被提出。 “我们得到了一个更高的速度轨迹,可能无法安全和慢速度轨迹这是完全安全的。两条路径在第一缝制在一起,但后来有偏差的性能和其他安全。”

森林模拟,在一个虚拟的无人机导航各地代表树木缸,更快的动力无人驾驶飞机安全地完成大约比传统型号快两倍的飞行轨迹。在现实生活中的测试,更快的动力无人驾驶飞机在一间大屋子周围纸箱机动达到每秒7.8米速度。研究人员说这是推动限制了无人机多快能飞,根据重量和反应时间。

“这是关于一样快,你可以走了,”合着者说乔纳森如何,航空航天的理查德·科克本·麦克劳林教授。 “如果你在用无人驾驶飞机飞行的每秒7至8米的它站在房间,你可能会退后一步。”

该论文的其他共同作者是布雷特吨。洛佩兹在AeroAstro公司以前的博士生,现在是博士后在美国宇航局喷气推进实验室。

拆分路径

无人机使用摄像头以捕捉环境体素,从深度信息生成的三维立方体。作为雄蜂蝇,每个检测到的体素被标记为它包含的对象的“自由空间已知”,由对象未被占用,和“占用知的空间”。环境的其余部分是“未知的空间。” 

更快的利用所有这些领域的计划三种类型的轨迹 - “全”,“安全”和“承诺”整个轨迹是从起点到一个目标位置B,通过已知的和未知领域的整个路径。这样做,“凸分解,”能够分解复杂的模型到分立元件的技术中,生成重叠多面体的是,在环境这三个领域建模。使用一些几何技术和数学约束,该模型使用这些多面体来计算最佳整体轨迹。

同时,该机型计划一个安全的轨迹。某处整个轨迹,它绘制了“救市”点表示最后时刻无人机可以绕行到无障碍的自由知名空间的基础上,它的速度和其他因素。找到一个安全的目的地,它计算的是覆盖自由知名空间多面体新。然后,它定位这些新的多面体内一个点。基本上,无人驾驶飞机停在一个点那是安全的,但尽可能接近未知的空间,实现了快捷,高效的弯路。

致力于轨迹

承诺的轨迹包括整个轨迹的第一区间,以及整个安全轨迹。但这种第一间隔独立于所述安全轨迹的,因此它不会受到所需安全轨迹制动。

无人机计算一次在一个完整的轨迹,同时始终保持跟踪安全轨迹。但它给了一个期限:当它到达救援点,它必须成功通过计算已知或未知的空间,接下来的整个轨迹。如果这样做,将继续全弹道以下。否则,它转移到安全轨道。这种方法使无人机保持沿致力于轨迹,其中的关键是实现高的整体速度高的速度。

这所有的工作中,研究人员设计了无人机的方式来处理速度非常快的所有规划的数据,这是具有挑战性的。因为地图是如此的不同,例如,时限给予每个提交的轨迹开始显着变化。这是计算价格昂贵,减缓了无人机的计划,因此研究人员开发快速计算固定时间沿着轨迹的所有间隔,简化计算的方法。研究人员还设计方法来降低无人机必须有多少多面体处理映射及其周边地区。双方的这些方法大大增加规划倍。

“如何提高飞行速度,保持安全是对无人驾驶飞机的运动规划中最难的问题之一,”思康刘,软件工程师waymo,原谷歌的自动驾驶汽车项目,并在轨迹规划算法的专家说“。这项工作表现出了很好的解决方案,以通过加强现有轨迹生成框架这个问题。在轨迹优化管道,时间分配始终是一个棘手的问题,可能会导致收敛问题和意外的行为。本文通过一种新的方法解决了这个问题......这可能是对这个领域有见地的贡献“。

研究人员目前正在建造更大动力的无人驾驶飞机速度与旨在实现稳定水平飞行的螺旋桨。传统上,无人驾驶飞机将需要滚动和俯仰,因为他们在飞。但这一习俗无人机将留为各种应用完全平坦。

更快的具有潜在的应用,已经由美国开发的支持国防部,可以提高森林的环境,其中存在许多规划和自主无人机导航挑战搜索和救援任务。 “但未知的区域并不一定是森林,”怎么说。 “它可以是任何地方你不知道什么是未来,而且它很重要,你如何迅速掌握这些知识。主要动机是建立更加灵活的无人机“。


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