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美國(guó)馬丁公 司研究SARA、K-MAX自主消防無(wú)人機(jī)集群

發(fā)布日期:2017-12-06??來(lái)源:中國(guó)指揮與控制學(xué)會(huì)我要投稿我要評(píng)論

由美國(guó)洛克希德·馬丁公 司的研制的聯(lián)合消防救生集群系統(tǒng)進(jìn)行了演示。這套混合集群系統(tǒng)由4款無(wú)人駕駛的飛行器構(gòu)成,首先由Indago四旋翼無(wú)人機(jī)確定起火地點(diǎn),并指示K-MAX無(wú) 人機(jī)進(jìn)行取水和滅火;然后Desert Hawk 3.1無(wú)人機(jī)尋找生命體確定救援對(duì)象,由K-MAX和西科斯基的SARA無(wú)人機(jī)直升機(jī)協(xié)同完成所搜索和救援。

1月8日,洛克希德馬丁(Lockheed Martin,下稱(chēng)洛馬)與旗下的西科斯基(Sikorsky)聯(lián)合對(duì)外展出了兩款不僅能應(yīng)用在軍事用途,還能應(yīng)用在民間用途的無(wú)人直升機(jī),并且達(dá)到了前所未見(jiàn)的集群合作能力,左方為SARA、右方為K-MAX。

美國(guó)馬丁公 司研究SARA、K-MAX自主消防無(wú)人機(jī)集群

洛克希德馬丁與旗下的西科斯基,共同的 Griffiss國(guó)際機(jī)場(chǎng)進(jìn)行了一次混合機(jī)種集群的聯(lián)合演訓(xùn)展示,內(nèi)容包括了一架有/無(wú)人選擇的K-MAX直升機(jī)、一款名為SARA的無(wú)人駕駛直升機(jī),是由S-76商用直升機(jī)改裝而成,這兩架直升機(jī)將在展示中聯(lián)合進(jìn)行滅火與搜救任務(wù),不過(guò)為了安全起見(jiàn),直升機(jī)上仍然有飛行員,只是不介入操作,此外,洛馬還在集群中混合使用了兩種無(wú) 人機(jī),分別是用以標(biāo)定火源的Indago四軸無(wú)人機(jī),以及找出受困者的沙鷹3.1定翼無(wú)人機(jī),其操演機(jī)達(dá)到四架,是史上第一次由最多架自主化/無(wú)人機(jī)執(zhí)行復(fù)雜任務(wù)集群的紀(jì)錄。

SARA、K-MAX自主消防無(wú)人機(jī)集群

K-MAX的自主化系統(tǒng)可以自行飛到Indago無(wú)人機(jī)所偵知火源進(jìn)行滅火,過(guò)程中甚至連裝水都不需要人員介入。

展演的情境設(shè)定是用多個(gè)無(wú)人機(jī)平臺(tái),找出并救出一名在野火中失蹤的露營(yíng)客,首先,團(tuán)隊(duì)先派出了一架5磅重的Indago四軸無(wú)人機(jī),其作用為定位野火的熱 點(diǎn),并讓團(tuán)隊(duì)評(píng)價(jià)在何處為最佳阻燃位置,當(dāng)確定地點(diǎn)后,一架載有水袋的K-MAX起飛,并且自主化地飛到水池上方盛水,接著在飛往Indago所見(jiàn)到的阻 燃點(diǎn)實(shí)施滅火。

而上空盤(pán)旋的沙鷹3.1固定翼無(wú)人機(jī)也持續(xù)找尋失蹤的露營(yíng)客,一旦尋獲后便會(huì)將信號(hào)傳遞給附近的K-MAX,接著在將信號(hào)傳遞 給準(zhǔn)備實(shí)施救援的SARA。此時(shí),SARA起飛,并自主化地飛到露營(yíng)客受困的位置,但更厲害的是,透過(guò)多重感測(cè)器及自主化系統(tǒng),SARA能自動(dòng)從環(huán)境中判定適合降落的位置,最后載起受困人士。

據(jù)洛馬表示,本次目的就在于向公眾展示這套易于操作的系統(tǒng)能對(duì)民間帶來(lái)什么幫助,舉如今天所表演的森 林火災(zāi)情境,消防單位不再需要像以往以樣派出大量的人力打火,且救災(zāi)也更不受到環(huán)境的影響,更重要的是能避免消防員的犧牲。據(jù)統(tǒng)計(jì),美國(guó)每年因野火必須花 上20億的成本,同時(shí)約有20名消防員葬身火海。

SARA、K-MAX自主消防無(wú)人機(jī)集群

在展示過(guò)程中,Indago四軸無(wú)人機(jī)是第一個(gè)到場(chǎng)實(shí)施火源辨認(rèn)的無(wú)人機(jī),而在確認(rèn)火源并讓人員估算阻燃點(diǎn)后,再派遣K-MAX實(shí)施滅火。

潛力無(wú)窮且易于操作的自主化系統(tǒng)

SARA、K-MAX自主消防無(wú)人機(jī)集群

一個(gè)連13歲小孩都能操作的系統(tǒng),也意味著現(xiàn)代的集群自主化技術(shù)已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)?shù)乃剑贿^(guò)為了安全起見(jiàn),SARA和K-MAX在展示中都配有駕駛員以防萬(wàn)一。

在展示的最后,洛馬拉了一個(gè)13歲的小孩到所有人的面前遙控SARA,且SARA也如小孩所操作的般自由移動(dòng)。SARA的首飛是在2013年7月達(dá)到,而今 天的展示正顯示了它操作起來(lái)十分容易。此外,據(jù)洛馬的自主化計(jì)劃負(fù)責(zé)人Igor Cherpinsky指出,工程團(tuán)隊(duì)只花了不到一周的時(shí)間就讓K-MAX與SARA具備整合和傳遞數(shù)據(jù)的能力。

目前美國(guó)陸戰(zhàn)隊(duì)已經(jīng)在阿富汗戰(zhàn)場(chǎng)頻繁地應(yīng)用K-MAX運(yùn)送貨物,從2011年首度使用開(kāi)始至2014年中期,兩架K-MAX已達(dá)成在1900架次間運(yùn)送達(dá)450萬(wàn)磅貨物的里程碑。盡管在任務(wù)期間,其中一架因硬著陸而暫停使用一段時(shí)間,但整體而言已經(jīng)達(dá)到了預(yù)期標(biāo)準(zhǔn),而這樣的表現(xiàn)不僅讓陸戰(zhàn)隊(duì)繼續(xù)研究如何讓K-MAX應(yīng)用于未來(lái)行動(dòng) 中,也激起了陸軍對(duì)無(wú)人直升機(jī)的好奇心。

在K-MAX取得成功之后,塞廠與洛馬便讓他與小型無(wú)人機(jī)系統(tǒng)和SARA相互合作,并探尋出不需跑道的無(wú)人機(jī)系統(tǒng)在軍方、民間應(yīng)用的更廣泛層面。而隨著廠商對(duì)于無(wú)人系統(tǒng)的性能提升,軍方在未來(lái)將可能讓無(wú)人機(jī)負(fù)責(zé)一些原本只信賴有人駕駛的任務(wù)。

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