日常生活中,我們經(jīng)常會看到這樣的新聞。一群旅游愛好者走進(jìn)大山深處,因?yàn)槊月范й?,之后,搜救?duì)會派人進(jìn)山搜尋,以便進(jìn)行救援。
不知有沒有注意到,深山救援中,很少會采用直升機(jī)。之所以如此,不只是直升機(jī)所需要的費(fèi)用更高,更重要的是,茂密的森林,會擋住直升機(jī)的“視線”,這樣,即使被困人員發(fā)出信號,直升機(jī)上的搜救人員也難以看到被困人員。
基于此,有人曾提出可以使用無人機(jī)進(jìn)行救援。然而,一般的無人機(jī)都是需要通過GPS進(jìn)行定位才能夠正常工作,但,在很厚的樹冠的覆蓋下,GPS的信號是無法傳達(dá)的。
不過,近日,麻省理工學(xué)院和美國宇航局蘭利研究中心的研究人員共同開發(fā)了一款無人機(jī),有望解決這一難題。
據(jù)悉,該款無人機(jī)不僅可以在不適用GPS的情況下協(xié)同工作,還可以在飛行過程中,通過機(jī)載無線裝置相互傳遞信息。
無人機(jī)工作原理
在這里,研究人員提出了一種新的解決方案,即利用導(dǎo)引無人駕駛汽車的LIDAR激光雷達(dá)技術(shù)來導(dǎo)航無人機(jī),同時(shí),也用激光雷達(dá)測繪森林地圖,而不再使用GPS。
每個(gè)自動四軸飛行器無人機(jī)都有一個(gè)激光測距儀,用于位置估算,定位和路徑規(guī)劃。無人機(jī)可創(chuàng)建他們自己周圍地形的3D地圖,然后使用算法識別尚未探索的斑點(diǎn)和他們已被搜索的斑點(diǎn)。這允許無人機(jī)知道區(qū)域何時(shí)被完全映射。
之后,地面站將每個(gè)無人機(jī)的各個(gè)地圖中的數(shù)據(jù)收集到一個(gè)可供人類救援人員查看的全局地圖中。
此外,無人機(jī)使用LIDAR映射系統(tǒng),通過激光束2D掃描無人機(jī)周圍的障礙物。 LIDAR系統(tǒng)可以通過樹之間的角度和距離來識別樹叢,幫助它確定區(qū)域是否已被映射。
據(jù)研究人員表示,每架無人機(jī)都可以在5分鐘內(nèi),繪制出大概二十平米的地圖,且,這些地圖可以非常精準(zhǔn)的拼接在一起。也正因此,這些無人機(jī)在搜救方面的工作效率就會大大提升。
同時(shí),研究人員還盡可能保持無人機(jī)的飛行勢頭,保證以螺旋形狀和更快的速度來搜尋某個(gè)區(qū)域。在每分每秒都很關(guān)鍵的搜救行動中,這一點(diǎn)至關(guān)重要。
無人機(jī)的局限性
當(dāng)然,這樣做也有一定的局限性。
目前,無人機(jī)需要附近的無線路由器將地圖數(shù)據(jù)發(fā)送至地面站,再來進(jìn)行合并地圖。對此,在未來的實(shí)施中,工程師希望無人機(jī)在彼此靠近時(shí)進(jìn)行無線通信,然后在它們分離時(shí)斷開連接。
此外,該無人機(jī)還需要物體識別系統(tǒng)來識別人。不過,雖然麻省理工學(xué)院無人機(jī)目前缺乏物體探測,但當(dāng)系統(tǒng)用于現(xiàn)實(shí)世界時(shí),物體的檢測能力將被集成,允許無人機(jī)在地圖上標(biāo)記徒步旅行者的位置。
雖然尚有缺陷,但未來可以通過一系列的技術(shù)進(jìn)行解決。如果一切工作準(zhǔn)備到位,那么這種無人機(jī)的吸引力是顯而易見的。搜救團(tuán)隊(duì)不需要很多人就可以在森林中搜查到迷路和受傷的遠(yuǎn)足者,而且找到他們的速度相對快很多。