不論是郵遞披薩還是追蹤鯨魚，人們對無人機一直期望甚高。以下三方面的進展將會助無人機一臂之力。

　　智能導(dǎo)航

　　若以每小時60公里的速度飛行，計算后面的路線其實是一件很困難的事情。但現(xiàn)在的無人機已經(jīng)可以邊飛行邊創(chuàng)建詳細(xì)的3D地圖——這樣，無人機在沒有人類輸入的情況下就能自行導(dǎo)航。

　　該系統(tǒng)名為Hydra Fusion，使用該系統(tǒng)的無人機將來可能會像地面上的機器人一樣，在不熟悉的地方用一種叫做同時定位和繪圖(SLAM)的導(dǎo)航方式找路。同時，該系統(tǒng)也會提升無人機的空中檢測能力。

　　在飛行期間，Hydra Fusion 通過將多個圖像即無人機的攝影機腳本中的相鄰幀拼接在一起，可形成詳細(xì)的3D地圖。“我們可以一邊讓無人機以30節(jié)的速度前行，一邊創(chuàng)建地圖。”洛克希德·馬丁公司(美國航空航天制造商)的John Molberg說，他也是該系統(tǒng)所屬團隊的成員。

　　以前如果要創(chuàng)建地圖需要在飛行后對無人機視頻腳本進行幾個小時的處理。而處理能力成為這個問題的瓶頸。該團隊采用原為游戲研發(fā)的功率強大的GPU圖像處理芯片解決了這個問題。

　　在每小時60公里的飛行速度下，Hydra Fusion所建地圖的分辨率能達(dá)到每像素30 厘米的，樹木和建筑物可以清晰地顯示出來。如果降低速度和海拔分辨率最高可達(dá)每像素2.5厘米，更多細(xì)節(jié)內(nèi)容也可能會顯示出來： Lockheed Martin的某個客戶已要求該公司為其觀察鐵路軌道地圖上達(dá)到6毫米大的變化情況。

　　超級智能

　　針對每種場景，現(xiàn)在好像都有一種特定的無人機：有監(jiān)控農(nóng)場的，偵查野生動物的，快遞披薩的等等，然而有一個叫Teal 的無人機卻想全攬下來——因為它強大的人工智能。

　　大多數(shù)無人機剛開始都有一個專門的設(shè)計目的，鹽湖城iDrone 的CEO George Matus 說，“但我們就像給無人機創(chuàng)建了個智能手機，在上面構(gòu)建了個app 商店。”

　　Matus 從11歲開始就駕駛無人機，“我有一個愿望清單，想為無人機添加各種功能。”他說。

　　18歲的他研發(fā)了Teal——一款可以在空中做決策的無人機。位于馬薩諸塞州劍橋市的機器人技術(shù)公司Neurala為Teal提供了提高智能的軟件，該公司曾為空間探測器的導(dǎo)航研發(fā)技術(shù)。

　　多層人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用以處理不同任務(wù)，比如解析照相機拍到的內(nèi)容，選擇無人機下一步去哪兒等。

　　“Teal 無人機是首個有足夠強大的處理器而能夠直接在飛機上運行機器學(xué)習(xí)軟件的無人機，因此它可以即時做出決定。”Neurala 的副總監(jiān)Roger Matus說，“這是無人飛行的第一階段。”

　　Teal的三個內(nèi)置app中有一個使用了Neurala的圖像識別功能，無人機用戶能夠指示無人機跟蹤某個特定的人。該團隊希望以后能逐漸研發(fā)更多功能，比如更好地躲避障礙，自動化導(dǎo)航等。

　　Teal 的其他兩個啟動app分別提供飛行控制功能和一款競技游戲功能。George Matus希望開發(fā)者們能以該無人機的智能為基礎(chǔ)創(chuàng)建更多功能，比如搜索營救或在將發(fā)生碰撞時采取避碰動作等功能。

無人機的鳥瞰視圖疾速機群

　　如果機群能夠一起協(xié)作，一定會優(yōu)于單個無人機作戰(zhàn)。多個無人機執(zhí)行協(xié)同任務(wù)意味著可以在更短時間內(nèi)覆蓋更大面積的土地。比如，無人機機群只需要6小時就能繪制出阿爾卑斯山馬特洪峰的地圖。但是，飛機像蜂群一樣移動需要技巧。單個無人機可以相對簡單地躲避障礙物，但這對編隊飛行卻很困難。

　　樹林飛行

　　新加坡科技大學(xué)的Matthias Brust 和俄勒岡州大學(xué)的Bogdan Strimbu想出一個辦法，使無人機在森林中——他們認(rèn)為最密集的環(huán)境之一——飛行時靠在一起。無人機群如果能在樹林中通行，這將意味著不久以后機群就能為之前無人機難以通行的地方繪制地圖和拍攝圖片。

　　跟隨領(lǐng)頭飛機是這個方法的基礎(chǔ)原則。領(lǐng)頭的無人機會有一個GPS目的地，其他的飛機在躲避障礙的時候會保持與它的相對位置不變。如果帶頭的無人機因電量不足或碰撞而下降，機群就會選出新的隊長。

　　樹木、葉子或城市中的建筑物等都會阻礙機群與地面基地的通信，領(lǐng)頭的無人機會從團隊飛機中搜集數(shù)據(jù)，周期性地飛到高空將圖像傳送回來。

　　為測試該系統(tǒng)，研究者進行了一次計算機模擬，其中，8個無人機會來到一棵樹附近并占據(jù)好各自的觀察位置。模擬中，無人機機群在達(dá)到目的地附近后分散開來，一個無人機很快占據(jù)指定目的地。如果無人機能夠圍繞樹木飛行而不碰撞，飛過多個樹木應(yīng)該不成問題，Brust 說。

　　新墨西哥州大學(xué)的Chris Lippitt 希望，不久以后無人機機群能為那些人類難以到達(dá)的地方繪制地圖，“無人機真的改變了我們測量環(huán)境的方式。”他說。 （翻譯|younger 來源|人工智能學(xué)家）
    
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