预计未来几年，在海拔400英尺以下的不受控制空域，无人驾驶飞机的交通量将大幅增加。专家预计，到2027年，美国将有近100万架商用无人驾驶飞机系统(UAS)，从事包裹递送、交通监控和紧急援助等任务。
由保证自治研究所的拉尼尔·沃特金斯和路易斯·惠特科姆领导的一个研究小组利用人工智能模拟了一个系统，通过用自主决策取代一些人工在环过程，可以更安全地协调无人机交通。他们的研究结果发表在《计算机》杂志上。
“我们想看看使用人工智能的不同方法是否能以安全的方式处理这些操作的预期规模，它确实做到了，”沃特金斯说，他是怀廷工程学院计算机科学系的副教授，保证自治研究所的研究员，也是约翰霍普金斯大学应用物理实验室的主要专业人员。“我们的模拟系统利用自主算法来提高400英尺以下无人机操作的安全性和可扩展性。”
为了应对不断增加的无人机流量的挑战，霍普金斯大学的团队在模拟的3D空域中评估了自主算法的影响。该团队从之前的研究中得知，使用避碰算法可以大大减少事故。他们发现，增加控制交通时间以避免碰撞的战略去冲突算法，使事情变得更加安全，几乎消除了空域事故。
研究人员还为他们的模拟器配备了两个方面的现实主义。“噪声传感器”模拟了现实世界条件的不可预测性，使系统更具适应性，“模糊干扰系统”根据距离障碍物的远近以及是否遵守计划路线等因素计算每架无人机的风险水平。沃特金斯和惠特科姆说，这些方法使系统能够自主决策以防止碰撞。
“我们的研究考虑了各种变量，包括涉及偏离计划路线的‘流氓无人机’的场景。惠特科姆说，他是怀廷工程学院的机械工程学教授，也是保证自主研究所的研究员。
该团队计划进一步加强模拟，包括天气等动态障碍和其他现实世界因素，以获得更全面的表现。
沃特金斯说，这篇论文建立在约翰霍普金斯大学应用物理实验室20多年来致力于提高美国安全的研究基础之上美国国家空域系统。
沃特金斯解释说:“这项工作已经通过模拟环境和系统的性能进行了研究，这些环境和系统正在考虑在未来空域中由第三方部署，同时也在IEEE和ACM社区的学术和基础研究中进行了研究。”
“这项工作有助于研究人员了解在3d模拟空域中面对噪声和不确定性时保护空域的自主算法如何表现，并强调需要持续监测这些自主算法的结果，以确保它们没有达到潜在的故障状态。”
更多信息:Lanier Watkins等人，自主性和保证在低空空域操作中无人飞机系统的未来中的作用，计算机(2023)。引文:随着无人机流量的增加，研究人员转向人工智能来帮助避免碰撞(2023,10月9日)。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。
