美國防部 DARPA 飛控演算法 助無人機高速飛行自動避障

無人機市場前景看俏,不但科技巨擘如 Amazon、Google 等爭相進入無人機領域,甚至連各國政府也積極研發無人機的相關技術。美國國防部轄下的國防高等研究計劃署(DARPA)現正研發一套無人機飛控演算法,望能開發出可自主飛行的無人機:在不經人手操控的情況下,無人機在高速飛行時仍能夠自行避開障礙物。

DARPA FLA 無人機遇到障礙物時,能自行左閃右避。
DARPA FLA 無人機遇到障礙物時,能自行左閃右避。

無人機秒速 20 米飛行

DARPA 一向主力研發軍用的高科技項目,惟今次「快速輕量自動化」(Fast Lightweight Autonomy,FLA)無人機開發計劃的應用領域卻未必是軍用無人機,而是市面上的小型無人機。

FLA 計劃的目標是編寫出一套有效的飛控演算法,可讓一部機體細小的無人機,以秒速 20 米飛行時,仍能自動避障。該飛控演算法不但對處理器的運算要求不高,更可減低通訊與人為干預,以輔助執行特定的飛行任務,例如在密集環境中自動繞過障礙物飛行,讓操作員可專注於執行空拍或監察工作。

手持遙控器的測試員並無操控 DARPA FLA 無人機,只負責近距離監察和作突發應變。
手持遙控器的測試員並無操控 DARPA FLA 無人機,只負責近距離監察和作突發應變。

測試時屢撞障礙物墜機

FLA 計劃近日便進行首次飛行測試。DARPA 測試所用的飛行平台為 DJI 風火輪(Flamewheel 450),擁有 12 吋旋翼的 E600 動力系統,以及 3D Robotics 飛控系統 Pixhawk 等,同時配備高清空拍攝影機、光學雷達(LiDAR)、聲納探測器和慣性測量元件(Inertial Measurement Units,IMU)。

從測試影片看來,雖然無人機多次意外撞上障礙物而墜機,但確實能以載有空拍攝影機等全部裝置的情況下,以秒速 20 米自主直線飛行;緩緩前進時也能偵測到前方有障礙物,從而向左或右閃避,算是初步成功。下一步目標是要令無人機能密集環境中轉彎,並以高速變速飛行。FLA 對需在城市巡邏的軍警或進行災後搜救的救援人員尤有幫助,因無人機可高速深入敵陣空域,或到塌陷的建築物探索,代替人類執行危險的任務。

測試時無人機偶而會撞上牆壁。
測試時無人機偶而會撞上牆壁。

▼測試影片中,無人機能高速飛行,緩緩前進時向左向右避開障礙物。

資料來源:DARPA

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作者:強尼

熱愛單車運動,影相、文字創作,每日一杯奶茶,閒時唱歌彈結他。地球村村民,關心本地及國際新聞,緊隨科技潮流,在紙媒打滾多時,步入網媒當道年代,投身無人機領域,由偽文青轉型成偽 IT人。

 

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