導語
未來戰場將依靠空中/地面自主無人裝備在無需士兵干預的情況下執行任務。美陸軍研究人員已經研發出一種獨特的方法，可使旋翼無人機在無需GPS輔助的情況下降落到移動的無人車上，並在執行下一個任務之前完成充電。
01
發展背景
美陸軍作戰能力發展司令部陸軍研究實驗室的研究人員指出，自主空中/地面無人裝備能夠在遙遠而危險的環境中執行搜索與救援任務，但需要各種定位和通信基礎設施。由於無人機的使用環境中GPS不可靠且容易受到干擾，因此無人機無法依靠GPS進行導航，需要開發機載視覺導航等其他導航技術。
要在沒有士兵干預的情況下執行任務，無人機所需的一項關鍵功能是能夠自主降落在靜止或移動的無人車上進行充電，然後起飛執行新任務。
02
陸軍解決方案
美陸軍研究實驗室開發出一種簡單的方法，最大限度地利用現代機器人工具，在無需藉助外部導航定位系統的情況下，將旋翼無人機降落在移動的無人車上。研究人員使用低成本傳感器和計算機進行所有機載計算，無人機和無人車之間沒有通信。通過使用小型定製四旋翼無人機和「清道疣豬」無人車開展慢速著陸試驗以及軟體在環仿真，研究人員驗證了其算法在執行無人機著陸操作方面的有效性。
該項研究結合了GPS拒止技術以及在學術界和工業界都很少見的試驗驗證技術，並集成了多項前沿技術，如基於視覺慣性測距法的視覺定位技術，以及專門為此應用和機載行為與控制設計的獨特的車頂標記。所有計算均是在具有很大計算限制的小型無人機上完成的。
該項研究的獨特之處在於，利用機載計算能力，在無GPS輔助的情況下在戶外實地演示了無人機自主著陸於無人車上的操作。其中，無人車頂部使用了專門為無人機著陸任務而設計的自定義標記，該標記通過大標記中包含小標記，即使在機載相機非常接近時仍然可以被捕捉到。
03
未來展望
未來，該領域的研究工作將繼續在以下兩個方面展開：
一是降低對車頂基準標記的依賴性，用可識別著陸車輛的人工智慧來替代。
二是提高無人機自主著陸的可靠性和速度，以便於滿足適當的操控需求。
自主著陸能力對於無人機在未來戰場上充分發揮作用至關重要。下一代戰車預計將配備無人機。目前，陸軍研究實驗室還有多個項目正在研究利用這項能力完成更複雜的任務。
如需轉載請註明出處：「國防科技要聞」（ID：CDSTIC）
來源 | 美國陸軍網站
圖片 | 網際網路
作者 | 王桂芝 北方科技信息研究所
編輯 | 孫琴
註：原文來源網絡，文中觀點不代表本公眾號立場，相關建議僅供參考。
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