麻省理工学院(MIT)的工程师们设计了一种智能方法,帮助无人机在没有照明的室内空间自主寻路,而无需昂贵的夜视摄像机。 相反,他们的解决方案依靠的是放置在这些环境中的"标签",这些标签会反弹无人机发出的无线电频率,帮助无人机确定自己的位置,并在不碰到障碍物的情况下绕行。
这在绘制地图、监控仓库和隧道等大型室内空间、搜救行动、盘点库存和在仓库货架间移动包裹等方面都能派上用场--所有这些都不需要人类操作员将这些无人机置于自己的视线范围内。
研究团队的MiFly系统使用了一种名为毫米波(mmWave)的高频无线电波,这种无线电波在贴在室内空间墙上的低功率"标签"(严格来说是一种反向散射锚)和无人机上的几个雷达之间反弹。
机载雷达可发送和接收来自室内固定标签的极化信号,从而实现室内精确定位 SignalKinetics / MIT
雷达的设计旨在以避免干扰的方式发送和接收信号。 通过分离极化的水平和垂直信号并使用不同的调制频率,该系统能够精确定位无人机。
该系统还能从无人机的机载惯性测量单元(IMU)收集数据,IMU 就像一个内部罗盘和运动传感器,能检测无人机的方向和倾斜角度。 这将告知系统无人机在任何特定方向上的倾斜程度,并在确定无人机位置时加以考虑。
然后,它将 IMU 数据和雷达信号数据结合在一起,对无人机的六个自由度进行精确定位,精度可达 2.75 英寸(7 厘米)。 此外,即使标签不在无人机视野内,在 20 英尺(6 米)外也能正常工作。
论文的资深作者 Fadel Adib 说:"我们已经将目光从 GPS 和计算机视觉转向了毫米波,通过这样做,我们为无人机在室内环境中开辟了以前不可能实现的新功能。"
无人机雷达和室内标签之间发送毫米波的可视化图像
这项技术在没有明显特征的光照环境中也能很好地发挥作用。 这让我想到中许多空荡荡的长走廊。
研究人员指出,虽然他们的技术在使用单个标签时已经很有效,但通过改进雷达和天线设计,可以使其在更大的距离和空间内更加有效。 他们的论文将于今年五月在伦敦举行的IEEE国际计算机通信会议上发表。