斯坦福大學想讓未來的無人機彼此可溝通

如果美國FAA允許商業無人機普及玩家會很快使用無人駕駛飛機,尤其是在密集城市核心區。這意味着無人機必須能迴避碰撞,因爲數量太多了,不能總是依賴人力進行空中交通管制

斯坦福智能系統實驗室(Stanford Intelligent Systems Laboratory)與NASA正在試圖解決無人機交通管制問題,參與的團隊有130個,斯坦福智能系統研究實驗室只是其中的一個。未來幾年,這樣的交通管理系統就會部署現實中,它可以協助無人機彼此通信,可以避免潛在的碰撞。

斯坦福實驗室主管Mykel Kochenderfer說:“他們要完成很多非同尋常的任務,這些任務要求無人機按曲線飛行。系統必須足夠強大,能夠處理這種不確定性,這是相當相當重要的。”

最近Kochenderfer和機械工程畢業生Hao Yi Ong刊發一份報告,指出交通管理系統可以用來爲無人機制定路徑,防止碰撞。團隊對碰撞情況進行了超過100萬次的模擬,碰撞發生在任何地方,發生在2-10架無人機之間。研究者給無人機提供其它無人機不同等級的信息,然後測試它們的響應時間,看看碰撞機率有多高。

斯坦福研究者發現,無人機如果能與離它最近的無人機進行配對,它們就能快速作出決策,兩架無人機會考慮對方的飛行路徑。當無人機考慮自己的所處環境,然後將結果發送到中央系統,系統再將決策返回給整個羣體,此時無人機的響應就會變慢。當參與模擬測試的無人機增加時,決策的時間也會延長,儘管如此,系統仍然可以在50毫秒內爲無人機指出路徑決策。

無人機向中央決策制定系統發送數據越慢,它也就越安全。當它們向中央系統發送數據時,碰撞的概率也是最低的。無人機會接收其它無人機的位置數據,當它們假定其它無人機呆在同一路線上時,碰撞最有可能發生。

斯坦福實驗室還與自動駕駛汽車商、傳統飛機的空中交通管制系統合作。它們的研究出現了一個突破,即使用少量的計算力來讓飛機避免碰撞。一直以來,機構們會提供2000頁的文檔,它考慮了各種可能的情況及如何對此作出迴應,通過這樣的方法來避免碰撞。Kochenderfer的解決方案現在已經成爲所有大型飛機的標準

2016年NASA已經在美國FAA設定的無人機測試區測試無人機交通管理系統。11月時,NASA團隊在加州 Moffett Field地區模擬無人機的衝撞,無人機是由電腦生成的,他們用初級交通管理系統向無人機發出碰撞預警。FAA也在測試無人機軟件服務商Precision Hawk開發的系統,它與NASA的系統相似。

NASA無人機交通管制項目負責人Parimal Kopardekar說:“無人駕駛飛機系統能將視覺視線之外和之內的信息整合,要大規模部署這樣的系統,系統必須具備一定的技術,這些技術可以管理空域、無人機本身的功能航空規則、管理突發事件和緊急情況的程序。”

斯坦福研究者已經在模擬環境下進行過測試,但還要看看它在真實無人機上的運行效果。Kopardekar說:“這是目前航空領域激動人心的領域,許多應用會帶來新的經濟模式,它還可以挽救生命提高效率,相當有趣。”