測(cè)試過(guò)程

　　Karaman團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)，其中一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)是：讓無(wú)人機(jī)在虛擬窗口（大約是無(wú)人機(jī)兩倍大?。╋w行，窗口置于虛擬客廳內(nèi)。當(dāng)無(wú)人機(jī)在實(shí)際飛行時(shí)，研究人員將客廳場(chǎng)景圖像傳輸給無(wú)人機(jī)。研究人員還調(diào)整了導(dǎo)航算法，使無(wú)人機(jī)能夠即時(shí)學(xué)習(xí)。

　　根據(jù)動(dòng)作捕捉攝像機(jī)提供的定位信息，在超過(guò)10次飛行中，無(wú)人機(jī)以每秒2.3米（5英里/小時(shí)）的速度飛行，成功地通過(guò)虛擬窗口361次，只“撞”到窗口三次。Karaman指出，即使這架無(wú)人機(jī)墜毀數(shù)千次，也不會(huì)對(duì)開(kāi)發(fā)成本產(chǎn)生太大影響，因?yàn)樗窃谔摂M環(huán)境中崩潰，與現(xiàn)實(shí)世界并沒(méi)有任何實(shí)際接觸。

　　在最后的測(cè)試中，團(tuán)隊(duì)在測(cè)試設(shè)施中設(shè)置了一個(gè)真窗口，并打開(kāi)無(wú)人機(jī)的機(jī)載攝像頭，使其能夠看到窗口并應(yīng)對(duì)實(shí)際環(huán)境。通過(guò)使用研究人員在虛擬系統(tǒng)中的導(dǎo)航算法，無(wú)人機(jī)在八次飛行中，成功通過(guò)真實(shí)窗口119次，只有六次崩潰或需要人為干預(yù)。

　　“它在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中也順利通過(guò)了障礙物，”Karaman說(shuō)。“這是我們?cè)谔摂M環(huán)境中對(duì)其進(jìn)行訓(xùn)練的結(jié)果。我們?cè)谔摂M環(huán)境中編寫(xiě)程序，通過(guò)分析錯(cuò)誤幫助無(wú)人機(jī)學(xué)習(xí)飛行。”

　　Karaman表示：虛擬訓(xùn)練系統(tǒng)具有高度的可塑性。例如，研究人員可以在他們自己設(shè)定的場(chǎng)景中訓(xùn)練無(wú)人機(jī)。訓(xùn)練系統(tǒng)也可用于測(cè)試新的傳感器或現(xiàn)有傳感器的規(guī)格，以了解如何訓(xùn)練快速飛行的無(wú)人機(jī)。

　　實(shí)際上，就無(wú)人機(jī)的飛行狀態(tài)上來(lái)說(shuō)，無(wú)人機(jī)在起飛前對(duì)角度的把控，起飛過(guò)程中對(duì)于高度、周?chē)挛锏母兄夹枰獋鞲衅鱽?lái)充當(dāng)它的眼睛。無(wú)人機(jī)機(jī)身一般都裝配大量的各種傳感器，包括角速率、姿態(tài)、位置、加速度、高度和空速等傳感器，這是飛控系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

　　“我們可以在虛擬環(huán)境中嘗試不同規(guī)格的傳感器，并研究這些傳感器將如何幫助無(wú)人機(jī)飛行，”Karaman說(shuō)。

　　該系統(tǒng)還可用于訓(xùn)練無(wú)人機(jī)在人們周?chē)踩w行。例如，Karaman設(shè)想將訓(xùn)練場(chǎng)分成兩部分，一部分是無(wú)人機(jī)在里面飛行，另一部分則是穿著動(dòng)作捕捉服裝的人隨機(jī)走動(dòng)，人們的動(dòng)作會(huì)映射到無(wú)人機(jī)的虛擬訓(xùn)練場(chǎng)景中。無(wú)人機(jī)將在VR中“看到”人類(lèi)。由于無(wú)人機(jī)實(shí)際是在空地中進(jìn)行訓(xùn)練所以即使它撞到人身上，也不會(huì)造成危害。

　　目前，這項(xiàng)研究得到了美國(guó)海軍研究辦公室，麻省理工學(xué)院林肯實(shí)驗(yàn)室和NVIDIA公司的支持。