馬德里卡洛斯三世大學(xué)創(chuàng)建新項(xiàng)目 一人獨(dú)立操控10架無人機(jī)成為現(xiàn)實(shí)

馬德里卡洛斯三世大學(xué) (UC3M) 與 13 個(gè)國際組織合作創(chuàng)建了一個(gè)名為“LABYRINTH”的新項(xiàng)目，該項(xiàng)目的目標(biāo)是改善無人機(jī)機(jī)群的自動(dòng)飛行控制系統(tǒng)。

“該項(xiàng)目的主要目標(biāo)是提升無人機(jī)操作的自動(dòng)化，這樣操作員就可以從一個(gè)獨(dú)立的地面站點(diǎn)，控制最多 10 架無人機(jī)的小型機(jī)隊(duì)。”LABYRINTH 協(xié)調(diào)員兼 UC3M 機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室研究員 Luis E. Moreno 說。“

在該項(xiàng)目中，當(dāng)操作員發(fā)出任務(wù)指令 (例如，監(jiān)控特定區(qū)域的交通)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)把這個(gè)任務(wù)轉(zhuǎn)換成一系列的路線，每一架無人機(jī)都必須遵循，必要時(shí)自動(dòng)計(jì)算替代路線。”

一、新算法防止無人機(jī)機(jī)群碰撞

研究人員已經(jīng)制定了一個(gè)提升無人機(jī)操作的自動(dòng)化的初步策略，用于在三維環(huán)境中規(guī)劃路線和防止無人機(jī)群發(fā)生碰撞。為了做到這一點(diǎn)，他們首先設(shè)計(jì)了一個(gè)模擬城市環(huán)境的 3D 模型，在那里他們建立了起飛和降落區(qū)域。然后，他們測(cè)試了一種新規(guī)劃算法(planning algorithm)，該算法負(fù)責(zé)為一系列無人機(jī)計(jì)算最優(yōu)的流動(dòng)路線。最后，他們實(shí)施了不同的措施 (對(duì)無人機(jī)進(jìn)行多項(xiàng)飛行參數(shù)設(shè)定，例如在不同的高度飛行，距離控制等)，來避免無人機(jī)相撞。

LABYRINTH 項(xiàng)目的研究人員正在 U-Space 的框架內(nèi)開發(fā)這些技術(shù)，U-Space 是由 SESAR (Single European Sky ATM Research) 倡議的一種新的歐洲無人機(jī)空中交通管理系統(tǒng)。這一新框架旨在將 120 米以下的低空無人機(jī)飛行，安全有效地整合到歐洲領(lǐng)空(飛行)管理中。

空中管制員使用 ATM (空中交通管理) 來安全管理商用飛機(jī)的交通。同樣，開發(fā)一個(gè)無人駕駛交通管理 (UTM) 系統(tǒng)，允許無人機(jī)與其他無人機(jī)和飛機(jī)共享空域是勢(shì)在必行的，”Francisco Valera 解釋說，他是參與該項(xiàng)目的另一位科學(xué)家，也是 UC3M 的網(wǎng)絡(luò)和通信服務(wù)的成員。

空中管制員使用 ATM(Air Traffic Management)來管理商用飛機(jī)的空中交通安全。“開發(fā)(能夠)允許多架無人機(jī)和商用飛機(jī)共享空域的無人交通管理 (Unmanned Traffic Management，UTM) 系統(tǒng)是有必要的。”另一位成員弗朗西斯科?瓦萊拉 (Francisco Valera) 解釋說。

二、無人機(jī)管理得當(dāng)能幫助交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展

無人機(jī)有多種應(yīng)用場(chǎng)景，例如配送和運(yùn)輸貨物、在不同環(huán)境中進(jìn)行監(jiān)控或飛往緊急情況下難以到達(dá)的地方。但是到目前為止，人們一直都在質(zhì)疑無人機(jī)飛行的安全性，這限制了它們的使用，甚至在某些公共區(qū)域使用無人機(jī)可能是非法的。據(jù)估計(jì)，到 2035 年，歐洲將有大約 40 萬架無人機(jī)。因此在這方面最大的挑戰(zhàn)，將是在城市和其他高度擁堵的地區(qū)進(jìn)行無人機(jī)飛行(規(guī)劃)的管理。

研究人員認(rèn)為 LABYRINTH 項(xiàng)目能適應(yīng)于在西班牙多項(xiàng)具體場(chǎng)景的應(yīng)用。例如，西班牙交通總局在進(jìn)行交通管理的時(shí)候，能夠使用無人機(jī)來分析車速、測(cè)量車輛之間的距離和識(shí)別車牌。西班牙國家航空航天研究所(INTA)打算用無人機(jī)在機(jī)場(chǎng)檢查航班軌跡或用無人機(jī)進(jìn)行驅(qū)鳥。

結(jié)語：大規(guī)模無人機(jī)管控成無人機(jī)商業(yè)落地關(guān)鍵

LABYRINTH 項(xiàng)目能改善無人機(jī)群的自動(dòng)飛行控制系統(tǒng)，這可以用來改善公路、火車、海運(yùn)和航空運(yùn)輸狀況，使運(yùn)輸過程更加安全和高效。

無人機(jī)的發(fā)展能夠?yàn)樯鐣?huì)帶來許多便利，但仍面臨無人機(jī)飛行管控等問題。LABYRINTH 項(xiàng)目如果能成功完成無人機(jī)操作的自動(dòng)化，或許可以讓無人機(jī)在更多場(chǎng)景中得到應(yīng)用。

關(guān)鍵詞： 馬德里卡洛斯三世大學(xué) 項(xiàng)目 無人機(jī) 獨(dú)立操控