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大山深處,因為迷路而失蹤,之后,搜救隊會派人進山搜尋,以便進行救援。
不知有沒有注意到,深山救援中,很少會采用直升機。之所以如此,不只是直升機所需要的費用更高,更重要的是,茂密的森林,會擋住直升機的“視線”,這樣,即使被困人員發(fā)出信號,直升機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進行救援。然而,一般的無人機都是需要通過GPS進行定位才能夠正常工作,但,在很厚的樹冠的覆蓋下,GPS的信號是無法傳達的。
不過,近日,麻省理工學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,有望解決這一難題。
據(jù)悉,該款無人機不僅可以在不適用GPS的情況下協(xié)同工作,還可以在飛行過程中,通過機載無線裝置相互傳遞信息。
無人機工作原理
在這里,研究人員提出了一種新的解決方案,即利用導引無人駕駛汽車的LIDAR激光雷達技術來導航無人機,同時,也用激光雷達測繪森林地圖,而不再使用GPS。
每個自動四軸飛行器無人機都有一個激光測距儀,用于位置估算,定位和路徑規(guī)劃。無人機可創(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和他們已被搜索的斑點。這允許無人機知道區(qū)域何時被完全映射。
之后,地面站將每個無人機的各個地圖中的數(shù)據(jù)收集到一個可供人類救援人員查看的全局地圖中。
此外,無人機使用LIDAR映射系統(tǒng),通過激光束2D掃描無人機周圍的障礙物。 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的拼接在一起。也正因此,這些無人機在搜救方面的工作效率就會大大提升。
同時,研究人員還盡可能保持無人機的飛行勢頭,保證以螺旋形狀和更快的速度來搜尋某個區(qū)域。在每分每秒都很關鍵的搜救行動中,這一點至關重要。
無人機的局限性
當然,這樣做也有一定的局限性。
目前,無人機需要附近的無線路由器將地圖數(shù)據(jù)發(fā)送至地面站,再來進行合并地圖。對此,在未來的實施中,工程師希望無人機在彼此靠近時進行無線通信,然后在它們分離時斷開連接。
此外,該無人機還需要物體識別系統(tǒng)來識別人。不過,雖然麻省理工學院無人機目前缺乏物體探測,但當系統(tǒng)用于現(xiàn)實世界時,物體的檢測能力將被集成,允許無人機在地圖上標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進行解決。如果一切工作準備到位,那么這種無人機的吸引力是顯而易見的。搜救團隊不需要很多人就可以在森林中搜查到迷路和受傷的遠足者,而且找到他們的速度相對快很多。