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无人机送货公司Zipline开发声学感知系统 正寻求监管部门批准

2022-06-09 14:30 · 稿源: cnbeta

据New Atlas报道,我们的城市天空很快就会充斥着各种形式的多旋翼飞机,从小型物流和送货无人机一直到eVTOL空中出租车等,这一点上似乎是不可避免的。这将带来很多积极因素,包括速度、便利、减排和让汽车离开道路--同时也会带来一些消极因素,特别是噪音污染、物品掉落的风险,以及某种隐私感的消失。

无论如何,这个未来即将到来,而现在真正阻碍事情发展的是一些规则。其中一个关键问题是安全问题:数百或数千架这些小型飞机如何能够共享空域而不相互碰撞或干扰大型飞机的飞行路线?这个问题需要全面解决,然后航空当局才会为无人机在远程飞行员的“视线范围之外”作业敞开大门。

自主无人机送货公司Zipline--在过去五年中已经在受控的测试市场上完成了30多万次商业送货--相信它有一个引人注目的解决方案,其形式是声学检测和规避(DAA)系统,联合创始人兼首席技术官Keenan Wyrobek称之为“无人机技术的圣杯”。

每架无人机都将配备一个麦克风阵列和机载处理器,该公司称,这将探测到2公里(1.24英里)以外的其他飞机,为它们提供360度感知,并允许飞行控制系统监测和跟踪多架飞机,在飞行中做出适当的飞行路径调整。

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还有很多其他解决方案,包括像Iris Automation公司的Casia 360系统这样的光学探测系统,像General Atomics公司多年来一直在捕食者无人机上测试的多模式和基于雷达的系统,以及其他需要飞机随时广播其位置的转发器式想法。

Zipline的声学解决方案似乎提供了一些重要的优势。雷达和摄像机阵列笨重而昂贵,而且它们在山丘和建筑物等视觉障碍物后面提供零感知。摄像机将难以发现远处的其他无人机,并可能因照明条件或天气而受到影响。应答器依赖于地面通信,以及假设其他都在按规则行事。

另一方面,麦克风阵列体积小、重量轻、自成一体,能够提供球形覆盖,有可能从某些障碍物后面获取信息--而且和传感器设备一样便宜。当然,声学系统有其自身的挑战;它们所连接的无人机本身会产生多个高度可变的音源,如果它们要对一英里以外的小型螺旋桨保持敏感,就需要从每个麦克风的馈电中极其精确地减去。

风噪声将是另一个问题,特别是在高速情况下,虽然我们过去对风噪声降低技术印象深刻,例如骑手对骑手的摩托车对讲系统,但在两个人之间提供可理解的音频信号,和提供一个超级干净的球形音频信号,可以准确分析出FAA级感知和避免能力所需的微小音频信号,是有很大区别的。

Zipline在其美国专利申请中描述了一个系统,其中配备DAA的无人机可能故意改变方向,只是为了更好地读取它所追踪的物体,并利用麦克风之间的变化作为过滤无人机自身噪音信号形状的一种方式。它对来自每个麦克风的时间对齐的音频信号使用波束形成,然后通过深度学习模型运行所产生的信号,以估计某个信号是否由飞机发出。

Wyrobek说:“我们已经创建了一个系统,它足够灵活,能够以最细微的幅度进行操作,并且能够为自己思考并实时调整。DAA是多年开发和数十万飞行小时的结果。它是对美国视线外飞行挑战的一个优雅的答案--不是在10年后,而是在今天。”

“DAA是在美国和全球范围内扩大即时交付的关键,”Zipline创始人兼首席执行官Keller Rinaudo补充说。“我们设想的未来是,这个系统成为所有商业自主飞机安全飞行的行业标准。”

该公司表示,它已经在自己的无人机中建立了DAA系统,它正在寻求监管部门的批准,然后在各个地区激活它。

目前还没有关于该批准将需要多长时间,或具体将采取何种形式的消息。Zipline表示,如果需要,其DAA系统可以与其他系统整合并发挥好作用。目前尚不清楚该系统是如何被测试的,以及它在复杂、拥挤的音频环境中对广泛的不同目标的表现如何。

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