麻省理工学院开发无需GPS辅助的无人机搜救系统

据GPSWorld网站2019年1月报道，美国麻省理工学院（MIT）的研究人员最近在国际实验机器人会议上介绍了一种无人机搜救系统，可以在无需GPS系统辅助的情况下，完成对茂密森林覆盖地区的测绘，并辅助森林救援行动。

在以往的森林救援中，由于地形地貌原因，往往需要直升机或无人机支持。直升机搜救速度更快，但救援费用高，而且茂密的森林会挡住直升机的“视线”，影响救援效果。无人机救援性价比更高，正在得到更多关注。然而，无人机一般需要GPS进行定位才能够正常工作，而在茂密森林中，GPS信号无法穿过厚厚的树冠。

为此，麻省理工学院和美国宇航局（NASA）兰利研究中心共同开发了一种无人机系统，可以在没有GPS的情况下协同工作，还可以在飞行过程中，通过机载无线装置相互传递信息。该方案利用导引无人驾驶汽车的LIDAR激光雷达技术来提供无人机导航，并用激光雷达测绘森林地图，从而不再依赖GPS系统。每个无人机都配备一个激光测距仪，用于位置估算，定位和路径规划。无人机可创建它们自己周围地形的3D地图。之后，地面站利用即时定位和测绘技术（SLAM）将每个无人机的地图数据合成为一幅可供救援人员查看的全局3D地图。

此外，无人机还可以使用LIDAR测绘系统，通过激光束扫描无人机周围的障碍物，并通过树木之间的角度和距离来识别树丛，确定该区域是否已被测绘。在NASA的测试中显示，一架无人机可以在5分钟内，绘制出大概20平方米的地图，这些地图可以非常精准地拼接在一起。同时，研究人员还尽可能保持无人机的飞行姿态，保证以螺旋路线和更快的速度来搜寻某个区域。这些都提升了无人机搜救的效率。

目前，该系统仍有一定的局限性。例如，无人机需要附近的无线路由器将地图数据发送至地面站，再合并地图。未来，通过一系列的技术改进后，该系统可望以更少的人力和更快的速度，完成森林搜救任务。

（黄小军  编译）