自主无人机在精度上超越了人类飞行员,彻底改变了空中敏捷性
快速阅读: 据《人民日报》最新报道,中国科学家研发出一种先进无人机系统,能自主完成复杂空中特技,精度超顶尖人类飞行员。该系统在狭小空间和灾难应对中表现优异,但目前需依赖预加载地图。这项技术有望革新搜救与特殊任务执行方式。
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自主无人机在精确度上超越人类飞行员,革新空中机动能力
据新华社2025年4月18日13:09报道——中国一支科学家团队揭幕了一种极为先进的无人机系统,能够自主执行空中特技动作,其精确度甚至超过了最顶尖的人类飞行员。这一突破于周四发表在《科学机器人》期刊上,可能将彻底改变搜索和救援任务,在森林、废墟、隧道和下水道等复杂环境中提高效率和效果。
浙江大学的研究人员开发的算法使无人机能够自主执行复杂的空中机动动作,如桶滚和强力环飞,同时巧妙地避开障碍物。这些技能以前需要专业飞行员的人工控制。生物智慧栖息在洞穴中的蝙蝠、在城市中表演空中特技的乌鸦、以及以180度俯冲捕捉猎物的猎鹰——这些都是进化塑造的生存技能。“这种生物智慧正是当前无人机在复杂空中任务中所需要的。”论文通讯作者高飞指出。同样,顶级无人机飞行员能够在复杂环境中进行只能被称为“空中芭蕾”的操作,使用类似舞者肌肉记忆的直观运动语言。然而,目前的无人机算法严格地将运动转换为手动调整的参数。
“我们创造的基本上是无人机特技飞行的‘积木’。”高飞进一步指出,“该系统能自动将简单指令转化为流畅且复杂的空中动作。”
同样,顶级无人机飞行员能够在复杂环境中进行只能被称为“空中芭蕾”的操作,使用类似舞者肌肉记忆的直观运动语言。然而,目前的无人机算法严格地将运动转换为手动调整的参数。该框架整合了安全保障措施,并基于预载地图进行导航。它还借助无人机的车载计算与定位功能,将期望的轨迹压缩为可解的指标用于机动操作。
**空中特技**
在户外测试中,自主无人机在220米长的航线上成功完成了三个连续的特技动作,无需人工介入,同时使用了商业无人机的推力水平。该系统在狭小空间内也表现出惊人的精度。在狭窄的3.5米高的障碍赛道中,无人机倒飞穿过直径80厘米的圆环,并在隧道中进行蛇形穿梭。经多次测试表明,当以每秒7米的速度飞行时,它在15厘米的范围内保持跟踪精度。
与国内顶尖无人机飞行员的对比测试中,自主系统在通过六个1.2米宽的狭窄门框时达到了100%的成功率,而人类飞行员仅成功12.5%。“即使是最优秀的人类飞行员在完成空中特技后也需要更多的安全空间来恢复。”研究主要作者王明阳表示,“我们的系统能在更小空间内完成翻转动作。”结果显示,更聪明的算法可以优化运动模式,使四旋翼无人机能够在不进行硬件升级的情况下执行更加优雅和复杂的飞行操作。
高飞表示,这项技术可以通过动态飞行调整,使无人机能够穿越倒塌的建筑物或在火山喷发附近部署监测设备,甚至在充满碎片的近地轨道上运行,从而改变灾害应对方式。
研究人员承认,当前系统依赖预加载地图而非实时识别未知环境中的障碍,这是一个局限性。高飞进一步指出,他们的未来工作将集中在构建能够即时适应未知及动态变化环境的全自主系统。
(网编:张凯威、钟文星)
(以上内容均由Ai生成)