隨著無人機(jī)交通量增加,研究者利用AI幫助避免碰撞

　　10月10日消息，隨著無人機(jī)的商業(yè)化應(yīng)用不斷增加，未來幾年400英尺以下低空區(qū)域的無人機(jī)交通量預(yù)計會大幅增長。專家預(yù)計，到2027年美國將擁有近100萬架商業(yè)無人機(jī)系統(tǒng)，用于快遞送貨、交通監(jiān)控以及應(yīng)急救援等任務(wù)。無人機(jī)大量涌入低空會對航空安全帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

　　為了應(yīng)對無人機(jī)交通量的激增，由霍普金斯大學(xué)保證自動化研究所的Lanier Watkins和Louis Whitcomb帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)利用人工智能建立了一個系統(tǒng)模型，通過一定程度的自動化決策來更安全地指揮無人機(jī)交通，替代部分需要人工參與的流程。他們的研究成果發(fā)表在《Computer》雜志上。

　　Watkins表示:“我們希望看看不同的AI方法是否能安全應(yīng)對預(yù)期規(guī)模的無人機(jī)運(yùn)行，結(jié)果證明是可行的。” 該團(tuán)隊(duì)利用自治算法增強(qiáng)了400英尺以下高度區(qū)域無人機(jī)運(yùn)行的安全性和擴(kuò)展性。為了驗(yàn)證無人機(jī)交通的安全性，該團(tuán)隊(duì)在模擬的三維空域中評估了自治算法的影響。他們早期的研究發(fā)現(xiàn)，碰撞避免算法大大降低了事故發(fā)生率。添加策略沖突解除算法后，通過控制交通時間避免碰撞，事故率進(jìn)一步降低，幾乎消除了空域事故。

　　為使模擬更加貼近實(shí)際，該團(tuán)隊(duì)還在系統(tǒng)中加入了兩項(xiàng)特征。一是“噪聲傳感器”來模擬真實(shí)環(huán)境的不可預(yù)測性，提高系統(tǒng)的適應(yīng)性;二是“模糊推理系統(tǒng)”根據(jù)無人機(jī)與障礙物的距離等多個因素計算每架無人機(jī)的風(fēng)險等級。Watkins和Whitcomb表示，這些方法使系統(tǒng)能進(jìn)行自動決策以防止碰撞。

　　Whitcomb教授說:“我們的研究考慮了各種變量，包括‘流氓無人機(jī)’偏離預(yù)定航線的場景。結(jié)果非常有希望。”團(tuán)隊(duì)計劃通過引入天氣等動態(tài)障礙物，使模擬的環(huán)境更加全面和貼近真實(shí)。

　　Watkins說，這項(xiàng)研究是建立在霍普金斯大學(xué)物理應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室20多年來專注于提升美國國家空域系統(tǒng)安全性研究的基礎(chǔ)之上。隨著商業(yè)無人機(jī)的快速發(fā)展，利用AI和模擬為其交通管理提供決策支持，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)系統(tǒng)的高效安全運(yùn)作，是當(dāng)前研究的重要方向。