中新網(wǎng)西安12月29日電 (記者 阿琳娜)記者29日從西北工業(yè)大學(xué)獲悉,近日該校光電與智能研究院李學(xué)龍教授和同事們?cè)诠鈩?dòng)無(wú)人機(jī)方面的研究取得突破性進(jìn)展,利用智能信息傳輸處理和高能激光等技術(shù),成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)無(wú)人機(jī)的全天時(shí)智能視覺(jué)跟瞄和自主遠(yuǎn)程能量補(bǔ)充,開(kāi)啟了中國(guó)無(wú)限續(xù)航無(wú)人機(jī)的探索,實(shí)現(xiàn)了光電與智能學(xué)科的交叉融合,是“臨地安防”的典型應(yīng)用之一。
據(jù)介紹,隨著中國(guó)低空空域逐步開(kāi)放,旋翼無(wú)人機(jī)、固定翼無(wú)人機(jī)等低空飛行器大量普及,目前已在災(zāi)害預(yù)警、智能救援等臨地安防任務(wù)中發(fā)揮著重要作用。在未來(lái),大型無(wú)人機(jī)還能夠變身空中巴士,實(shí)現(xiàn)低空立體交通出行,為生產(chǎn)生活和安全保障帶來(lái)極大的便利。
然而,受限于目前化學(xué)電池的功率密度,大多數(shù)無(wú)人機(jī)的續(xù)航時(shí)間僅在1小時(shí)之內(nèi),工作效率低,也難以在復(fù)雜耗時(shí)的任務(wù)中發(fā)揮作用。
為解決此類(lèi)問(wèn)題,西北工業(yè)大學(xué)光電與智能研究院李學(xué)龍教授和同事們開(kāi)展了光動(dòng)無(wú)人機(jī)的研究。該項(xiàng)研究使用高能激光對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程供能,并在無(wú)人機(jī)上搭載特制機(jī)載光電轉(zhuǎn)換模塊,將光能轉(zhuǎn)換為電能。研究結(jié)合了智能信號(hào)傳輸與處理技術(shù),實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程供能的自主化,使無(wú)人機(jī)具備了無(wú)限續(xù)航能力,實(shí)現(xiàn)了光學(xué)工程和人工智能的學(xué)科交叉,是“臨地安防”的典型應(yīng)用之一。
光動(dòng)無(wú)人機(jī)主要具有智能化、自適應(yīng)和安全性三點(diǎn)技術(shù)優(yōu)勢(shì)。首先,為了穩(wěn)定精準(zhǔn)地跟瞄和預(yù)測(cè)無(wú)人機(jī)目標(biāo),課題組提出了一種面向復(fù)雜變化目標(biāo)的智能視覺(jué)追蹤算法,具備良好的光照、尺度、旋轉(zhuǎn)自適應(yīng)性,使視覺(jué)追蹤具有更強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位無(wú)人機(jī)的作用。
其次,為了消除大氣的流動(dòng)與密度變化對(duì)激光束的影響,課題組提出了一種自適應(yīng)光束賦形技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)光束強(qiáng)度分布的自主動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié),提高長(zhǎng)距離激光能量傳輸?shù)挠行院涂煽啃浴?/p>
最后,為了確保光束路徑范圍的安全,課題組提出了障礙物判定和激光功率自主調(diào)節(jié)的方法,能夠根據(jù)目標(biāo)物的反射特征等判定方法及時(shí)發(fā)現(xiàn)障礙物,并將激光功率自主調(diào)節(jié)至安全范圍。
近年來(lái),中國(guó)無(wú)人機(jī)行業(yè)快速發(fā)展,無(wú)人機(jī)應(yīng)用場(chǎng)景不斷拓展加深。光動(dòng)無(wú)人機(jī)作為光學(xué)工程與人工智能學(xué)科交叉所誕生的產(chǎn)物,擺脫了續(xù)航限制,將為無(wú)人機(jī)行業(yè)提供新的發(fā)展及應(yīng)用思路。
首先,無(wú)人機(jī)可以飛得更高更遠(yuǎn)。借助高功率激光束供能,無(wú)人機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)超大范圍巡航,其執(zhí)行任務(wù)的自由度與可能性都將極大提升,甚至實(shí)現(xiàn)“低空衛(wèi)星”“人造月亮”等作用。其次,無(wú)人機(jī)集群組織更為便利。通過(guò)自主的地對(duì)空、一對(duì)多無(wú)線充電,無(wú)人機(jī)集群協(xié)同的優(yōu)勢(shì)和效率將進(jìn)一步放大。
光動(dòng)無(wú)人機(jī)將有望深度參與社會(huì)治理,如交通管控、治安巡邏、災(zāi)害救援、無(wú)接觸式物流配送等。在未來(lái),這種具有無(wú)限續(xù)航能力的無(wú)人機(jī)還可能在對(duì)空天地海的探索與遨游中發(fā)揮重要作用。(完)
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