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    NASA开发了Safe2Ditch无人机着陆技术

    2017-06-02 09:43:22 来源: 电子工程专辑
    聊聊

    Cehui8讯 根据统计,飞机是最安全的旅行方式。我们不用担心飞机会从天上掉下来。但无人机却完全是另一回事。



      无人驾驶飞机简称“无人机”,英文缩写为“UAV”,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机,或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。

      与有人驾驶飞机相比,无人机往往更适合那些太“愚钝,肮脏或危险”的任务。无人机按应用领域,可分为军用与民用。军用方面,无人机分为侦察机和靶机。民用方面,无人机+行业应用,是无人机真正的刚需;目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用,大大的拓展了无人机本身的用途,发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。如果无人机遇到了机械故障,可别以为“萨利机长”(Chesley“Sully”Sullenberger)就会出现,让它迫降在哈德逊河(Hudson River)上。为了避免无人机(UAV)降落在我们的头上,美国太空总署(NASA)正在努力让他们变得更聪明。

      这项技术被称为Safe2Ditch,目的在于让无人机在飞行期间持续执行自动诊断,以预测问题。万一出了什么差错,系统可能会改变无人机的飞行方式,并且评估它还能在空中停留多少时间。

      由于发生机械问题的无人机必须尽快迫降,Safe2Ditch将会立即开始搜索其数据库,寻找能够使其安全着陆的位置,并自动降落在最近的地点。NASA兰利研究中心(Langley Research Center)航空系统工程部主管Lou Glaab表示,安全着陆的选择包括田野、停车场或公园。最糟糕的情况是,为了避免人群,无人机可能必须降落在茂密的森林里,但目标仍在于避免紧急着陆时不慎损坏无人机。

      Glaab表示,军用无人机的操作概念大不相同,对于他们能做什么也有不同的要求。他说:“我们不能在我们的领空内操作军用无人机。”

      然而,有许多事故报告都和无人机接近军事设施有关,通常他们的主要任务之一是渗透到另一个国家的领空。Glaab说:“商用无人机由于具有成本考虑而不会用于军事上。”

    Safe2Ditch技术的目标在于为无人机提供一种经济高效的方式,让它在发生问题时能摔机着陆,避免让人们或重要的基础设施陷入危险。

      Glaab强调,商用无人机由于飞行得更靠近一般民众,所以可靠性至关重要。而这正是Safe2Ditch概念发展的基础。

      其挑战在于,为了提高其可靠性而采用与载人飞机相同的昂贵系统,一点都不划算,Glaab说:“每一台商用无人机的成本不能超过50万美元。”

      商用无人机还必须重量轻,才能满足所有的要求。Glaab说,Safe2Ditch的一部份任务在于重新利用现成可用的技术,例如综合车辆健康管理已经成为商业运输部门的重点领域,而且,对于Safe2Ditch的目的来说,在Google地图等应用程序中已经能找到足够准确的地形数据库了。

      为了能准确测量安全着陆点,搭载Safe2Ditch技术的无人机必须具有传感器和摄影机技术,才足以确定一个有利于着陆的小区域。Glaab表示,超音速喷射飞机所使用的机器视觉技术也在此发挥作用——该视觉技术的开发原本是为了解决目前除役的协和客机(Concord)所面临的昂贵问题:机鼻角度必须以机械设备降低,才能让飞行员在起飞和着陆时的视线清楚——但调整机鼻角度的设备相当昂贵。后来,该技术已经用抬头显示器来取代了,如今也调整用于无人机。

      Safe2Ditch技术原型

      从运算的角度来看,Safe2Ditch也充份利用了已开发的技术。然而,许多的成果都与预测商用无人机的软件有关。Glaab说,为了解决重量和成本问题,与现有的组件结合将会更为有意义,而不是指定新的组件。预计这种方法的功耗将会更低,而且更便宜。

      “从NASA的角度来看,这并不是一场与产业竞争的比赛。”因此,Glaab说,“购买组件比另行开发的成本便宜多了。”

      Glaab说,无人机营运商之间己经展开讨论了,他们将会需要提供反馈和指导原则,但他们最终目的在于制造无人机,而非购买也不使用。因此,这一市场被用于确定价格点,所以Safe2Ditch的目标之一是确保符合小型营运商的要求和预算。

      但是,Safe2Ditch不只是让快递无人机在递送包裹时更安全。降低无人机在人口稠密地区飞行的风险,将在其他方便让人们受益,如救灾。Glaab说:“只需为无人机加装一台简单的相机,就能为其实现很棒的应用和使用案例,而不只是递送从亚马逊(Amazon)网站下单的鞋子。”(测绘网 山涧)