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图片来源:DroneXL

同济大学无人机集群在无地面控制下测绘公园树林 团队暂不公开代码

据DroneXL报道,上海同济大学的三架四旋翼无人机在没有飞手或任何地面站的情况下对公园中的一片树林进行了勘测,相关成果发表于Springer旗下期刊《Autonomous Intelligent Systems》的一篇经同行评审的论文。作者尚未公开该系统背后的代码。

该框架名为ESCAPE,相关论文于2025年12月22日发表,作者来自同济大学、天津大学和北京理工大学。每架无人机都配备了Intel NUC计算机和Livox Mid-360激光雷达,所有路径规划和避让队友的决策均在机载端完成,据DroneXL报道。

蜂群如何分工

该蜂群将搜索区域划分为网格单元,无人机之间通过两两交换来交接单元,没有中央枢纽发号施令。随后,每架无人机为其负责的单元确定访问顺序,并在以约1.0米/秒的速度飞行时构建三维地图。

ESCAPE基于Racer开发,Racer是香港科技大学的一个框架,其代码已发布在GitHub上。路径规划环节的主要改动是引入了一项惩罚机制,用于防止无人机在跨越多个单元的大型障碍物前悬停并来回穿梭,作者称Racer存在这一行为。

在避碰方面,每架无人机广播自身位置,附近的无人机会根据距离、航向和接近速度计算风险评分。超过阈值时,较低的无人机悬停,较高的无人机则重新规划绕行路线,论文中如此描述。

测试与局限

在户外测试中,三架无人机覆盖了一片12×20米、树高达2米的树林区域。在室内,四架无人机对一个12×30米的展厅进行了测绘,展厅内有立柱和一块展示板。

四架四旋翼无人机(红圈标示)在玻璃幕墙展厅中,穿梭于混凝土立柱和展示板之间。图片来源:DroneXL

四架四旋翼无人机(红圈标示)在玻璃幕墙展厅中,穿梭于混凝土立柱和展示板之间。图片来源:DroneXL

论文显示,在三张办公室地图上以两、四、六架无人机进行的仿真中,ESCAPE在九组配置中有七组平均比Racer更快完成探索;在所有配置中,它都比来自苏黎世联邦理工学院的Role框架更快。DroneXL指出,这两项仿真研究都假设了完美的定位和通信。

实际飞行通过真实网络进行,团队称其避免了碰撞,且未出现明显的网络延迟。据DroneXL报道,论文没有提供这些飞行的碰撞统计、丢包数据或成功率。

论文的代码可用性声明称,该代码“不向公众发布”,原因是“研究的保密要求”。声明并未说明这一要求来自何方。据DroneXL报道,该研究获得了中国公共资金资助,论文仅描述了环境监测和森林搜救等民用用途。

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