无人机机队可以帮助寻找失散的徒步旅行者

在森林中寻找迷路的徒步旅行者可能是一个艰巨而漫长的过程，因为直升机和无人驾驶飞机无法瞥见浓密的树冠。最近，有人提出可以在树上摆动和编织的自动无人机可以帮助进行这些搜索。但是，用于引导飞机的GPS信号在森林环境中可能不可靠或不存在。

麻省理工学院的研究人员在下周举行的国际实验机器人研讨会上发表的一篇论文中，描述了一种无人机系统的自主系统，可以在茂密的森林冠层下进行协作搜索。无人机仅使用机载计算和无线通信，而无需GPS。

每个自动四旋翼无人机都配备了激光测距仪，用于位置估计，定位和路径规划。随着无人机的飞行，它会创建一个单独的3D地形图。算法可以帮助它识别尚未探索和已经搜索过的地点，因此它可以知道何时完全绘制了一个区域。机外地面站将来自多架无人机的单个地图融合到可以由人类救援人员监视的全局3-D地图中。

在实际的实现中，尽管在当前系统中不是这样，但无人机将配备对象检测功能以识别失踪的远足者。定位后，无人机会在全球地图上标记远足者的位置。然后，人类可以使用此信息来计划救援任务。

“本质上，我们正在用无人驾驶飞机代替人类，以使搜索更有效地进行搜索和救援，”航空航天学系(AeroAstro)研究生的第一作者田玉伦说。

研究人员在模拟随机生成的森林中测试了多架无人机，并在NASA兰利研究中心内林区中测试了两架无人机。在这两个实验中，每架无人机都在大约两到五分钟内绘制了一个约20平方米的区域，并实时协作将其地图融合在一起。无人机在多个指标上也表现出色，包括完成任务的总体速度和时间，森林特征的检测以及地图的准确合并。

探索和映射

研究人员在每架无人机上都安装了激光雷达系统，该系统通过发射激光束并测量反射脉冲来对周围的障碍物进行二维扫描。这可以用来检测树木。但是，对于无人驾驶飞机而言，单棵树显得非常相似。如果无人机无法识别给定的树，则无法确定它是否已经探索过某个区域。

研究人员对无人驾驶飞机进行了编程，以识别多棵树的方向，这更加独特。使用此方法，当LIDAR信号返回树木簇时，算法会计算树木之间的角度和距离以识别该簇。田说：“无人机可以将其用作唯一的签名，以告诉他们是否曾参观过该地区，或者它是一个新地区。