“2022年将是日本无人机具有里程碑意义的一年,”东京大学(University of Tokyo)航空航天工程教授土屋武(Takeshi Tsuchiya)说。长期以来以对无人机的严格监管著称的日本正在改变策略。
政府计划在2022年12月之前结束对“4级”飞行的禁令,这是指无人机在没有目视观察员的情况下在人口密集地区上空飞行,并观察潜在危险。
预料之中,土屋和他的同事们一直在开发人工智能(AI),它可以识别无人机计划路径下有人的存在,并采取措施避免飞越他们。
土屋解释说,4级飞行的一个备受期待的发展是用无人机运输货物,包括城市包裹递送和向偏远山区或灾区运送物资。目前的规定并没有使货物运输变得现实,因为如果无人机有飞过人的可能性,或者如果飞行员在他们的视野范围之外操作无人机,就需要在无人机的飞行路线下放置视觉观察员。土屋说,但这些变化意味着现在是一个变革的时代。
人工智能在守望
然而,安全问题仍然存在。日本国家先进工业科学技术研究所(AIST)的机器人研究人员Akiya Kamimura说:“送货无人机几乎撞到人,降落伞展开等紧急措施在世界其他地方也失败了。”
土屋、神村和他们的同事一直在开发人工智能,这是一个三阶段项目的一部分,该项目旨在开发下一代无人机,在最少监管的情况下安全飞行在城市上空。利用现有的人工智能,无人机可以按照预先确定的路线开始飞行,但当有人或车辆出现在计划的路线下面时,无人机会使用先进的图像识别技术识别他们,并考虑到无人机可能坠落的潜在点,实时规划替代路线。
确保无人机不坠毁需要飞机在整个飞行过程中的稳定性。Kamimura解释说:“这很有挑战性,因为无人机需要根据有效载荷的重量、飞行过程中物品转移时重心的变化以及意想不到的风涌等因素自动校准平衡。”该团队为无人机设计了新的控制装置,使它们的外形在面对变化的参数时保持稳定。
天空的未来
三次演示飞行测试了无人机在救灾、桥梁安全检查和包裹递送等情况下避开人群的能力。“现在,无人机装载了4G长期演进(LTE)通信系统,因此它们的状态和拍摄的视频可以被实时监控。我们在近1600公里外的冲绳筑波监测了我们的第一次演示。”这得益于2020年的政策变化,该政策变化简化了在飞行中获得使用LTE网络许可的要求。
目前的研究结束了这个三阶段项目的第一部分。接下来的两个里程碑是无人机自动检测机械故障的早期迹象,以及自动选择安全的紧急降落区域。
神村补充说:“我们设想,未来会有成群的无人机在同一空域飞行。”“更多的监管改革即将到来。”