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军方举办陆上无人系统挑战赛,那只“大狗”亮了

关注:642 发表时间:2018-09-25 16:10:21 来源:电子发烧友网

11月4-5日 珠海国际会展中心



四年举办了三届的“跨越险阻”陆上无人系统挑战赛又开始,今年比赛有何亮点?


9月12日,由陆军装备部主办、陆军研究院承办的“跨越险阻2018”第三届陆上无人系统挑战赛在京郊某训练场举行。


据了解,本次挑战赛从9月12日起至9月20日结束,共有61家牵头单位组织136支车队参赛,参赛车队数量和比赛课目设置比往届有了长足进步,更加突出创新性、实战性。


据悉,该赛事自2014年起至今共举办了三届,本届比赛是迄今为止项目最全,参赛队伍最多的一次,比赛环境也由实验室和城市道路向野战环境跃升,军事需求主导更加明确。

2014年,在第一届比赛中,共有10多家科研院所的21支无人车队参赛。赛事设置了典型战场环境障碍识别与避让、越野机动两个科目。

2016年,在第二届比赛中,重点突出作战任务背景和复杂环境综合适应能力。经过初审,共有军地院校、科研院所、国有企业、民营企业等40家牵头单位、44家配合单位、73支车队参赛。在科目设置上,共设置野外战场执行任务、城镇战场侦察与搜索和山地输送等三类比赛项目,五个比赛组别。



今年的比赛重点围绕野外战场自主机动与侦查、空地协同搜索、雷场通道开辟等10个组别44个科目展开,突出抵近侦察、机动突击等经典作战样式,构建城镇街区、山地丛林等典型作战环境,实现关键技术和作战运用能力的同步考核。共有61家牵头单位,136支车队参赛。赛事门槛在不断降低,门槛的降低是为了吸纳更多中小民营企业的参与,为军民融合搭建一个更加宽广的竞技交流平台。


无人车除了能在路上跑还能做什么,陆军研究院陶溢说“它们还能作为一个侦查员,一个边防巡逻员的功能。”


从技术领域上看,视角和功能不断拓展,从自主行为技术拓展到人机交互,多平台协同、空地无人协同等领域推动无人技术全面发展。


从参赛产品质量上看,软件更加趋近于智能化,空地协同侦察等科目的设置更加考验了产品的自主决策能力。

核心元器件更加趋近于国产化,从2016年部分使用北斗定位系统到今年的国产雷达、国产AI芯片。我们可以骄傲贴上“中国创造”,整体更加趋近于实战化。从迷彩车身到高机动越野性能,都能看出实战化的深刻考量。

与民用无人车路测不同的是,“跨越险阻2018”比赛主要考察无人车对特殊环境的机动性和适应性,砂石路、草地、沙地、泥泞路、起伏土路,道路边界不清晰的乡间路......可以说赛场道路基本涵盖了各类特殊地形路段,既考验车辆接收与处理信息能力,更检验无人车辆的越野机动性能。工事、战场废弃物、弹坑、壕沟、水坑都不在话下,还有烟雾环境,要知道这对无人车的视觉是极大的考验,需要参赛无人车都具备良好的图像识别系统,才可以“化险为夷”。

不止有无人车,还有一群“可爱”的机器人。


在综合越野比赛现场,第一个出场的“铁牛一号”是模仿牦牛设计的一款四足仿生机器人,它体重350公斤,最大负重能达到150公斤。


虽然负重能力超强,但是对山林地形的适应能力相对较弱,在通过第三个路段后,就提前退出了比赛。


现场还出现了被称为“大狗”仿生机器人,奔跑速度能达到6公里每小时。不仅能主动适应不同道路环境,还可以在遇到障碍时自主作出判断,调整落脚点位置,擅长在山林地带执行伴随保障,物资运输等任务。

还有外形酷似螃蟹的机器人,是我国自主设计的一款六足机器人,跟四条腿的机器人相比,它更具稳定性,可以适应各种复杂的地面环境。虽然体重只有50多公斤,但负重却能达到30公斤。它还是一个全智能的机器人,不仅可以用眼睛追踪人的行走速度,还能对66种语言命令做出反应。

代替人类完成高危、乏味、繁重的工作,减少伤亡、提高作战效率是军用机器人的使命。具有仿人功能的军用机械电子装置包括固定式、移动式和昆虫机器人三种类型。移动式中的微型无人地面车辆是一种可用于侦查、扫雷、工程建设等的军用机器人。一般以微型车辆做底盘,用于地面作战中士兵无法进入和生存的危险性环境。美国非常重视微型无人地面车辆的研究开发,以适应未来无人战争的需要。美国国防部已在无人操纵的自主式机器人上投入了数十亿计的资金,并称当前正处在自主系统的起始阶段。经过多年发展,微型无人地面车辆将成为21世纪地面战场中的重要武器装备。目前无人地面车辆的几个主要应用领域为侦查、排爆、发射反坦克导弹,在阿富汗和伊拉克战场上已成功服役。


虽然微型无人地面车辆的各项关键技术正日趋成熟,但面向复杂环境的实用装备尚存在极大的研究空间。恶劣、复杂的野外及战场环境的感知是其中的一个研究重点。


从感知系统角度看,军用机器人的特殊要求如下:


(1)自身特征信号小,隐蔽性强,不易被敌方探测到


美国DARPA投巨资研发的微小型昆虫机器人就具备这种特点。从感知系统的传感器选择来讲,自身不发出任何信号的被动式传感器CCD就非常适用。而激光雷达等主动式传感器不太适用。


(2)对复杂崎岖地形模式有判决和自适应能力


军用机器人工作的环境一般是复杂崎岖地形,地表覆盖、地势等地形特征都存在较大的变化率,且具有不确定性。这就要求机器人在能够识别复杂地形的前提下,还具备可通过性判断能力,并且机器人能随着环境变化而自适应的改变自身的处理算法,具有智能性。另一方面还应注意到:这种识别和判断并不需要特别精确,只需要建立一种能保证导航能顺利进行的大致描述即可。模糊推理方法和基于概率统计思想的D-S证据理论都比较适合这种复杂地形下以自主导航为目的的识别与判断。


(3)对硝烟、雨雾等环境干扰有鲁棒的处理方法


在硝烟、雨雾随机存在的情况下,机器人必须具有抑制这类环境干扰的方法,装备的传感器系统及采用的软件算法需具有良好的干扰处理能力,以保证机器人在干扰存在情况下仍能保证正常工作。


当初美国国防部发起“DARPA Grand Challenge”无人车竞赛的主要目的其实是用来评估无人车实用化的可能性,结果发现利用现有技术完全能够开发出十分实用的无人车。


“跨越险阻”陆上无人系统挑战赛可以说是中国的“DARPA Grand Challenge”,该赛事将坚持面向战场和自主创新,以军民融合的形式促进实现陆上无人系统科技创新成果转化运用,为陆军转型发展提供强大科技支撑,也为民用无人车上路提供更多的思路。


转载自:电子发烧友网


 

2018第二届全球无人系统大会定于2018年11月4-5日在珠海国际会展中心珠海厅举办,本届大会围绕“无人时代,智驱未来”,旨在探索无人系统在物流、农业、测绘、电力巡线、安全巡测、应急救援、海洋、交通执法等领域进行创新应用,聚焦行业热点,坚持世界眼光、国际标准、中国特色、高点定位。


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