長久以來，人們一直希望研制一種能夠自行避障的無人機(jī)系統(tǒng)，災(zāi)難發(fā)生時(shí)發(fā)揮應(yīng)急偵察作用。無人機(jī)雖然可以遠(yuǎn)程控制，但卻有很多的局限性，比如遙控裝置和無人機(jī)之間的信號(hào)可能會(huì)因?yàn)閴Φ母蓴_或欺騙信號(hào)干擾而受到影響等等。因此，如何實(shí)現(xiàn)無人機(jī)系統(tǒng)的智能自主導(dǎo)航成為當(dāng)今的研究熱點(diǎn)與難點(diǎn)。

自然界的生物可以利用復(fù)眼的視覺成像以及偏振導(dǎo)航實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜環(huán)境下的覓食、捕捉、歸巢等行為，受生物這種導(dǎo)航方式的啟發(fā)，仿生智能導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。區(qū)別于人類的視覺系統(tǒng)，仿生智能導(dǎo)航系統(tǒng)不僅僅借助立體視覺來確定目標(biāo)的深度和距離，還可模擬昆蟲的復(fù)眼，具備光流測(cè)速、偏振導(dǎo)航等功能，可實(shí)現(xiàn)在非結(jié)構(gòu)化等復(fù)雜環(huán)境下的自主導(dǎo)航與避障。

【資料圖】

蜻蜓的眼睛是一個(gè)巨大的、隆起的球，表面覆蓋著微小的鏡片

北航團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的系列仿生導(dǎo)航系統(tǒng)

之所以模擬昆蟲復(fù)眼系統(tǒng)，是因?yàn)槔ハx復(fù)眼在原理上具有體積小、重量輕、視場(chǎng)大、動(dòng)態(tài)性高、運(yùn)動(dòng)目標(biāo)探測(cè)靈敏等優(yōu)點(diǎn)。此外，在信息融合與處理方面，系統(tǒng)內(nèi)部嵌入了復(fù)合干擾建模及復(fù)合干擾濾波算法、空間姿態(tài)抗干擾信息融合算法等，實(shí)現(xiàn)了從復(fù)合干擾建模-分離估計(jì)-運(yùn)動(dòng)信息融合的智能硬件設(shè)計(jì)，提高了仿生智能導(dǎo)航系統(tǒng)的自主性及環(huán)境適應(yīng)性。

北京航空航天大學(xué)“飛行器先進(jìn)導(dǎo)航與控制系統(tǒng)技術(shù)”科技部重點(diǎn)領(lǐng)域創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在負(fù)責(zé)人郭雷教授帶領(lǐng)下，圍繞國家安全領(lǐng)域重大需求，堅(jiān)持前沿理論與工程實(shí)踐相結(jié)合，通過實(shí)施有組織科研開展了十余年的多學(xué)科交叉研究。所研制的仿生智能導(dǎo)航系統(tǒng)，“看得清”、“導(dǎo)得準(zhǔn)”、“控得穩(wěn)”是其首要目標(biāo)，使得無人機(jī)運(yùn)動(dòng)信息感知能力達(dá)到了一個(gè)新高度。縱觀全球的無人機(jī)發(fā)展，中國的無人機(jī)各項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)取得了長足進(jìn)步，尤其是在仿生智能導(dǎo)航方面，已經(jīng)取得了較大突破。師法自然——提高感知的自主性、適應(yīng)性和可靠性，自研全系列仿生自主導(dǎo)航系統(tǒng)，必將讓中國的無人機(jī)發(fā)展更上一層樓。

專家簡介：王騰，軍事裝備科普專家，陸軍裝甲兵學(xué)院碩士研究生學(xué)歷，先后在中央電視臺(tái)、人民日?qǐng)?bào)從事一線軍事新聞工作，參加策劃并制作多個(gè)軍事科技專題。長期對(duì)國內(nèi)外高科技裝備、各兵種主戰(zhàn)裝備等方面進(jìn)行科普研究，先后在《人民日?qǐng)?bào)海外版》、《法制日?qǐng)?bào)》、《科普中國》等平臺(tái)發(fā)表文章，獲“國家信息化領(lǐng)導(dǎo)小組”頒發(fā)的先進(jìn)個(gè)人獎(jiǎng)項(xiàng)。

出品：科普中國軍事科技前沿

作者：王騰

策劃：金赫

監(jiān)制：光明網(wǎng)科普事業(yè)部