Гениальность стратегии двух траекторий беспилотника SUPER

Традиционные системы навигации беспилотников полагаются на предварительно созданные карты местности или медленные вычисления в реальном времени, что ограничивает их способность быстро реагировать на изменения. Однако исследователи из Университета Гонконга разработали безопасный высокоскоростной воздушный робот SUPER – компактный БПЛА с 280-миллиметровой колесной базой и соотношением тяги с весом более 5.0. Благодаря использованию LiDAR-сканирования, картографирования в реальном времени и стратегии двух траекторий, SUPER способен принимать мгновенные решения и адаптироваться к изменениям в сложных условиях.

Усовершенствованная навигационная система дрона позволяет SUPER передвигаться на высоких скоростях, избегая помех в реальном времени. Интеграция LiDAR-зондирования и интеллектуальной системы планирования обеспечивает маневренность и безопасность полета даже в совершенно незнакомых местностях.

Ключевой инновацией БПЛА SUPER является система планирования двух траекторий, которая позволяет ему исследовать новые маршруты. Она гарантирует как эффективность, так и безопасность, поскольку всегда имеет запасной план:

• Исследовательская траектория – определяет быстрый и оптимальный маршрут к цели, даже через неизведанную территорию.
• Резервная траектория – гарантирует, что дрон всегда сможет вернуться в безопасную зону в случае помех на основном маршруте.

Система обновляет траектории 10 раз в секунду, позволяя SUPER мгновенно реагировать на изменения в окружающей среде и избегать столкновений даже на высоких скоростях. В случае неудачного перепланирования дрон продолжает выполнять последнюю подтвержденную траекторию, которая обеспечивает безопасность полета и предотвращает попадание в опасные или неизвестные зоны.

Одной из самых больших проблем в навигации беспилотников является быстрое и точное распознавание среды. SUPER решает эту задачу благодаря усовершенствованному модулю восприятия на основе LiDAR:

• LiDAR-датчик фиксирует 200 000 точек в секунду, обнаруживая помехи на расстоянии более 70 метров.
• Динамическая система картографирования сохраняет только актуальные данные, предотвращая перегрузку вычислений.
• Технология скользящей облачной точки удаляет устаревшую информацию (например, движущиеся объекты, которые больше не присутствуют в округе), предотвращая ложное обнаружение помех.

Такой уровень восприятия позволяет SUPER эффективно ориентироваться в лесах, городах и зонах стихийных бедствий, где препятствия непредсказуемы и условия постоянно меняются.

Еще одна уникальная особенность навигационной системы SUPER – это создание резервных коридоров в режиме реального времени. Эта стратегия гарантирует, что дрон всегда будет иметь безопасный путь для отступления.

Используя новый алгоритм CIRI (Configuration-Space Iterative Regional Inflation) – инновационный алгоритм пространственного планирования, система автоматически определяет безопасные коридоры полета непосредственно из данных LiDAR. В отличие от традиционных методов, требующих предварительного картографирования или ресурсоемкого анализа занятости пространства, CIRI позволяет генерировать безопасные зоны в реальном времени, значительно уменьшая нагрузку на вычислительные системы.

• CIRI гарантирует, что каждый резервный коридор полностью находится в пределах известного свободного пространства, предотвращая сбои в навигации.
• Система накапливает последние сканирования LiDAR (1-2 секунды) для повышения точности коридора.
• Даже при ограниченном поле зрения LiDAR алгоритм CIRI динамически корректирует безопасный маршрут.

Устраняя потребность в картографировании с помощью метода бросания лучей, такое решение позволяет БПЛА выполнять высокоскоростные полеты в сложных и непредсказуемых условиях.

Способность генерировать безопасные резервные траектории в режиме реального времени открывает новые возможности для дронов. Технология SUPER идеально подходит для:

• Автономной доставки грузов в густонаселенных городах.
• Поисково-спасательных операциях в зонах стихийных бедствий.
• Военной разведки в неизвестных или опасных районах.
• Сельского хозяйства, где БПЛА сканируют большие площади полей с минимальной задержкой.

Сочетая высокоскоростной полет, картографирование в реальном времени и интеллектуальную навигацию, SUPER расширяет пределы возможностей автономных дронов. Поскольку эти возможности продолжают развиваться, скоро мы можем увидеть беспилотники, которые будут ориентироваться в сложных условиях с такой же ловкостью и осведомленностью, как и настоящие пилоты, а возможно, даже лучше.