在一些特殊場景中如城市建筑物內(nèi)部、地下室、封閉的場所中時，那些操作輕小型的偵查無人機的消防員、士兵以及快速作戰(zhàn)人員在無GPS信號的情況下將會面臨嚴峻的導(dǎo)航挑戰(zhàn)。一般來說，很多情況下當(dāng)設(shè)備的GPS信號丟失可能會造成無法操控的情況，更嚴重點來說則可能會造成飛行的不穩(wěn)定性，從而可能會對周圍的人或物造成不可估量的損失。
專家們已經(jīng)開始嘗試如何使用其它的方法來替代物GPS信號的時候，但是這些嘗試反而造成更多的失敗，尤其是當(dāng)無人機的速度超過其機載設(shè)備測試能力得情況下無法做到實時跟蹤。比如，當(dāng)無人機在建筑物內(nèi)或灌木叢飛行的時候，激光雷達通常無法實現(xiàn)精準的定位。
解決方法
美國國防高級研究計劃局（DARPA）和麻省理工學(xué)院（MIT）所共同研發(fā)的這一款無人機可以在無GPS和人類遙控操縱的情況下，(FLA)可以自主的感知周圍的環(huán)境進行避障和飛行。該團隊獨立研發(fā)和試驗了相關(guān)的特殊傳感器和一些算法配置，并在室內(nèi)和室外都進行了測試和性能評估。
Draper資深技術(shù)人員Robert Truax表示：“無人機中的最大挑戰(zhàn)包括平衡動力、飛行時間和載荷能力，因為這些都需要無人機提供充足的動力才能滿足相關(guān)的技術(shù)支持。所以團隊專家需要計算并尋找那些滿足無人機要求的輕小量的材質(zhì)以及功率等結(jié)合著獨特的算法才能自主的完成那些復(fù)雜的任務(wù)需求。
Draper和MIT的團隊成員對無人機所加裝的傳感器和攝像機已經(jīng)在多個環(huán)境中進行了測試，這些場景包括環(huán)境復(fù)雜的倉庫以及灌木叢生的戶外，結(jié)果顯示無人機在混亂區(qū)域速度可達10 m / s，在開放性區(qū)域可達到20 m / s。無人機在執(zhí)行任務(wù)的過程中會面臨各種不同因素的挑戰(zhàn)，其中包括躲避樹木等障礙物以及進入建筑物的入口，通過長時間的飛行找到出口，這些都是需要無人機具備精確的定位。
Draper資深技術(shù)人員Ted Steiner表示：“一架可自主性飛行并且擁有快速而靈敏的無人機，這將意味著即便其在迷宮似的房間、樓梯、走廊以及充滿障礙物的環(huán)境中飛行時，不需要遙控操縱。通過我們配備的傳感器和特殊的算法的無人機，若想再提高安全性可以配備單目相機增加其靈活性，從而可以應(yīng)用到一些商業(yè)用戶、軍隊以及那些從事無人機改造和設(shè)計的用戶。
Draper對DARPA FLA計劃的貢獻 - 在2017年IEE航空航天會議的研究論文中有記錄表示，這是一種新型的狀態(tài)估計方法（車輛的位置，方向和速度），被稱為SAMWISE。SAMWISE是一種融合視覺和慣性導(dǎo)航的系統(tǒng)，結(jié)合了傳感方式的優(yōu)點，并隨時間累積，通過整個設(shè)備的軌跡、位置，姿態(tài)和速度等估算，其誤差優(yōu)于其他系統(tǒng)。
該團隊對FLA計劃已著重傾向于無人機研發(fā)上，但通過計劃的進步可能會被應(yīng)用于其它領(lǐng)域如地面、海洋以及水下系統(tǒng)，那些GPS無法應(yīng)用的環(huán)境。
?