期刊名称：人工智能 创刊时间：2017年12月 主管单位：工业和信息化部 主办单位：中国电子信息产业发展研究院、赛迪工业和信息化研究院（集团）有限公司 刊期：双月刊 国内统一连续出版物号：CN 10-1530/TP 国际标准连续出版物号：ISSN 2096-5036 邮发代号：80-381 电话：010-88558766 email：aiview@ccidmedia.com
空域中的传统人工作业方式存在危险性大、效率低、成本高三大痛点,通过机器人代替人力进行作业具有十分迫切的需求和现实意义。具备主动交互作业能力的智能空中作业机器人(作业型飞行机器人/飞行机械臂)由飞行平台与作业机构两部分组成,飞行平台与作业机构间的耦合效应以及作业机构与物理环境间的耦合效应使得其与常规无人飞行器的动力学特性具有显著不同。中国工程院发布的《全球工程前沿2020》报告中指出,空中作业机器人已成为机械与运载工程领域TOP10工程研究前沿问题。本文针对智能空中作业机器人的研究现状与关键技术进行简要综述,并对智能空中作业机器人的发展趋势进行展望。
中国航空器拥有者及驾驶员协会(中国AOPA)针对截至2020年12月31日前的民用无人机驾驶员和民用无人机驾驶员训练机构等数据进行了相关统计和分析,并针对行业及社会关注的问题对民用无人机驾驶员训练机构展开调研形成本报告。
2020年,在新冠肺炎疫情影响下,全球无人机产业规模出现负增长,中国无人机产业凭借性价比等优势,出口量倍增,产业规模仍保持近10%增速增长,稳固在第一梯队前列。产业环境方面,2020年国家政策导向无人驾驶航空试点工作,在体制机制、政策法规等方面先行先试。产业结构方面,全球和中国无人机产业结构中,工业级无人机占比均超过60%,未来随着行业需求的进一步挖掘,产业结构将进一步向工业级无人机环节倾斜。未来,随着法律法规的完善、新领域新需求的不断挖掘、新技术的不断融合,中国无人机产业将持续健康有序地发展,成为新的经济增长点。
本文在基于狼群行为机制的无人机集群任务分配算法的基础上,根据狼群会有目的地向着目标聚集的方向前进的现象,提出了通过聚类算法对任务分配的优先级进行改进的基于聚类的无人机狼群任务分配算法。使得狼群在分配任务过程中学习地图信息,提高任务分配的效率,节省无人机集群执行任务过程中的飞行距离与飞行时间,并在地图上对优化效果进行验证。本文还针对在任务区域没有先验信息的情况下进行补充,提出了狼群协同搜索算法,并对算法结果进行了验证。
无人机作为现代高科技产物,已深入大众视野,当前在环境监控、交通运输、媒体直播和军事行动等领域得到了广泛的应用。一个完整的无人机系统主要包括无人飞行器、地面控制站和通信链路三大组成部分,每一部分受损都可能给实际应用带来不可弥补的损失。本文在全面分析无人机系统可能遭受的安全威胁的基础上,针对无人飞行器系统中的GPS系统和陀螺仪系统存在的主要漏洞及攻击手段进行了重点阐述。
事件相机(Event Camera)作为一种新型视觉传感器,通过模拟自然界生物的视觉系统,实现像素级亮度变化的异步输出,具有超低延迟、高动态和高时间分辨率等优势。基于事件相机的同时定位与地图构建(SLAM)算法克服了基于传统相机SLAM在相对复杂的场景下帧率低、延迟大、动态响应范围小的不足,使其成为了SLAM领域重要的研究方向。本文介绍了SLAM算法的基本框架,结合事件相机的工作原理阐述了其优势和挑战,分析了现有基于事件相机的SLAM算法,总结现阶段国内外研究热点及关键技术,并对基于事件相机的SLAM算法的发展趋势进行了展望。
无人机、机器人或自动驾驶汽车等智能系统在空间中运行时,需要对自身周围的空间环境建立三个认知——智能系统能够构建周围环境的地图;智能系统能够确定自己在地图上的位置;智能系统能够理解周围环境中的物体的语义(物体类型、尺寸、属性等信息),并针对性地调整自己的动作。实时定位与地图构建技术(Simultaneous Localization And Mapping,SLAM)是让智能系统建立这些认知的关键技术。本文首先介绍SLAM技术近年来的主要发展方向并讨论"空间人工智能"中的技术挑战,然后阐述SLAM技术中最核心的问题——地图元素生成和匹配以及稀疏矩阵分解,由此引出关于近年来深度学习在环境语义识别的广泛应用以及GPU应用于并行化矩阵计算的讨论,最后分析如何通过这些新技术实现"空间人工智能"。
多旋翼无人机经历十年的高速发展,已经从单一场景应用向广域场景蔓延,从单机飞行到多机协同再到集群控制。伴随着技术的突飞猛进,无人机在结构上不断迭代创新,在载荷上持续推陈出新,以适应行业发展的需求。本文首先介绍了多旋翼无人机最新发展的设计结构,然后罗列了多旋翼无人机在各行业的应用场景,最后描述了多旋翼无人机的发展趋势。
相较于植保、电力巡检等诸多无人机应用的发展,无人机配送"起步早,成果少"。从业企业的技术实践和商业实践在不断突破这些难题,并已经形成了一部分可复制应用场景。本文立足对无人机配送行业的解析,从无人机产业特性及发展趋势出发,从技术和企业两个角度去建立产业解构的简化范式,继之介绍无人机配送及其发展现状,进而对支撑无人机配送发展的法规体系和关键技术要素进行了梳理,并最后介绍基于无人机配送业务本质的成本结构。本文结合了行业观察及业务实践,以期形成对无人机配送行业的解析框架及其发展规律的一般性认识。
本文针对轻小型无人机复杂环境中实现高度自主飞行任务,回顾构建以摄像头为主的感知系统所涉及的核心算法的发展现状,包括本体状态感知、环境3D地形感知、障碍感知与目标感知,讨论如何根据任务需求进行视觉感知软硬件系统的合理设计,并介绍目前视觉感知面临的计算瓶颈、恶劣环境条件、多机协同等挑战,最后对轻小型无人机视觉感知技术的发展趋势进行展望,包括数据驱动的视觉感知、仿生视觉传感器,以及感知决策规划控制一体化等方向。
为了满足日益增长的通信业务需求,国内外学者已经开始投入对6G的研究。6G网络能够为用户提供更广泛的通信覆盖和更快速可靠的通信服务,同时也对灾区应急和无人区通信等方面的网络覆盖带来了挑战。无人机通信能为6G网络提供经济、可靠、灵活的补充方案,但也对6G网络的部署和资源管控提出了更高的要求。本文从6G网络的愿景和需求出发,提出了无人机辅助的6G智能网络框架,分析了无人机辅助6G网络将面临的难题,从无人机空-空和空-地信道模型、无人机3D位置部署和资源管理等三方面的关键技术挑战进行了深入分析和探讨,并对无人机辅助6G网络的场景应用提供了解决方案。
核能作为日益重要的清洁能源,其安全问题及其重要。考虑到核辐射环境容易对人体产生损伤和潜在健康威胁,无人智能系统已成为核污染和核泄露事件监测、应急救援的重要手段。抗辐射能力是核辐射环境下无人智能系统不同于一般无人系统的重要特征。在以往的核事故处理过程中,核辐射环境下无人智能系统的高集成度模块,尤其是电子元器件、控制系统、传感器模块容易受核辐射影响而导致性能下降。为此本文重点阐述了核辐射环境对无人智能系统电子器件和性能的影响,论述了核辐射下无人智能系统极性能衰退的主要外界影响因素,并对核辐射环境下无人智能系统的未来发展进行展望。