在一個國際研究團(tuán)隊的幫助下,無人機(jī)(uav)變得越來越智能。他們開發(fā)了一種方法,可以讓多架無人機(jī)在自動控制自己飛行需求的同時進(jìn)入編隊,就像杰克·吉倫哈爾(Jake Gyllenhaal)在2019年《蜘蛛俠》電影中扮演的反派所使用的無人機(jī)一樣。
他們在IEEE和中國自動化協(xié)會聯(lián)合出版的《自動化學(xué)報》上發(fā)表了他們的研究結(jié)果。
無人機(jī)長期以來一直被研究在軍事或商業(yè)應(yīng)用中的潛在用途,因為它們具有很高的能效,同時又能攜帶相對較大的有效載荷。
論文作者、東南大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)院教授西蒙巴爾迪(Simone Baldi)說:“這類研究的終極目標(biāo)是無人機(jī)編隊飛行,這些無人機(jī)能夠自主完成任務(wù),而對操作者幾乎沒有監(jiān)督。”。巴爾迪還是Delft系統(tǒng)與控制中心的助理教授。
在這篇論文中,巴爾迪和他的團(tuán)隊使用了一種叫做“軟體回路測試”(software-in-the-loop)的技術(shù),這使得無人機(jī)可以直接使用已經(jīng)安裝在無人機(jī)上的自動駕駛儀軟件進(jìn)行測試。通過這種直接測試,研究人員將能夠更快地從測試階段轉(zhuǎn)移到真正的飛行。
研究人員為配備自適應(yīng)控制器的無人機(jī)建立了逼真的仿真環(huán)境,以模擬在不同環(huán)境條件下的飛行。自適應(yīng)控制器可以幫助無人機(jī)了解環(huán)境,并在條件變化時進(jìn)行自適應(yīng)。
巴爾迪說:“配備自適應(yīng)控制器的無人機(jī)有望優(yōu)化飛行操作,并適應(yīng)環(huán)境變化,如不同的載荷、故障或風(fēng)流。”。
接下來,研究人員計劃為無人機(jī)團(tuán)隊進(jìn)行真正的飛行。據(jù)巴爾迪說,全世界很少有公司和研究所能夠以無人機(jī)編隊進(jìn)行可靠的飛行。
巴爾迪說:“我們建立了一個模擬環(huán)境,能夠?qū)W習(xí)和適應(yīng)每一架無人機(jī)的特點(diǎn)。”其目的不僅是測試一架無人機(jī),而且是測試一組無人機(jī),每個無人機(jī)都有不同的特點(diǎn)。”
其他撰稿人包括中國船舶工業(yè)總公司系統(tǒng)工程研究所的楊軍、德爾夫特系統(tǒng)與控制中心的王希曼和薩蒂什·辛格以及空間系統(tǒng)研究所德國航空航天中心的斯特凡諾·法里。法里還與德爾夫特系統(tǒng)和控制中心以及米蘭理工大學(xué)有聯(lián)系。
這項工作得到了中央大學(xué)基礎(chǔ)研究基金、雙一流專項指導(dǎo)基金和德爾夫特系統(tǒng)與控制中心的支持。