美國麻省理工學(xué)院(MIT)和德雷珀實驗室(Charles Stark Draper Laboratory;CSDL)開發(fā)出視覺輔助導(dǎo)航技術(shù)，讓救援或偵察無人機(jī)在GPS訊號無法到達(dá)的環(huán)境下實現(xiàn)自主飛行。
 

為了克服GPS訊號的限制，以往的研究嘗試使用其導(dǎo)航技術(shù)，例如光達(dá)(LiDar)等，但都無法成功。相形之下，MIT與Draper開發(fā)的技術(shù)并不像以往一樣依賴于定向結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)、動作擷取系統(tǒng)或地圖。此外，許多替代性方案還受限于無人機(jī)45mph的飛行速度——超越許多板載通訊訊號速度范圍。
 

當(dāng)先遣急救人員或士兵在地下室、茂密的森林遮蓋下或高樓大廈密集的都市叢林等GPS訊號無法到達(dá)之處操作無人機(jī)(UAV)時，MIT與Draper研究人員的解決方案能讓UAV能在未知的環(huán)境下自動操控。
 

MIT和Draper實驗室的研究團(tuán)隊打造出一款具有視覺能力的無人機(jī)，能在地下室、森林和都市叢林等沒有GPS訊號的環(huán)境下進(jìn)行導(dǎo)航(來源：Charles Stark Draper Laboratory)
 

這款配備傳感器與攝影機(jī)的四軸飛行器由DARPA「高速輕量自主飛行」(Fast Lightweight Autonomy，F(xiàn)LA)計劃贊助，并已針對室內(nèi)與戶外混合的情況(包括雜亂密集與開放的環(huán)境)進(jìn)行測試，在沒有遠(yuǎn)程飛行員操作的情況下，模擬UAV快速飛航于未知環(huán)境時可能遇到的情況。
 

研究團(tuán)隊表示，由Draper實驗室開發(fā)的導(dǎo)航方法結(jié)合了視覺與慣性感測功能，并形成一種新的狀態(tài)評估途徑：可用于估算無人機(jī)的位置、方向和速度。研究人員將這種途徑稱為「以慣性狀態(tài)評估無縫運(yùn)作與映像(smoothing and mapping with inertial state estimation;SAMWISE)。
 

Draper的SAMWISE傳感器融合算法可讓無人機(jī)在無映射、無法取得GPS導(dǎo)航的環(huán)境中，能以45mph的速度飛行(來源：Charles Stark Draper Laboratory)
 

這款測試無人機(jī)采用特定的傳感器和算法配置，以及基于IMU導(dǎo)航的單眼相機(jī)，在躲避樹木、定位建筑物入口以及進(jìn)出建筑物時，都能成功地保持精確的位置估算。這項技術(shù)還可能適用于地面或水下等其他無法存取GPS的地點。
 

MIT工程師多年來致力于開發(fā)各種自主機(jī)器人和無人機(jī)導(dǎo)航，包括光達(dá)、RFID以及同步定位與映像(SLAM)等。