论文部分内容阅读
我們的出行已经离不开GPS导航。但在深海，或者地下的洞穴和矿井，那里可接收不到GPS信号，该如何导航呢？
倘若没有新的技术，我们还真是没辙，只好恢复到最原始的办法——用人来导航。不过现在，无人机可以自己给自己导航了。
这种无人机都装备有激光扫描仪。它在飞行的时候，一边向周围环境发射近红外激光，一边接收反射光;同时，反射信号被输入一个称作“即时定位与地图构建（SLAM）”的算法程序中。SLAM通过计算光线发射和反射的时间差或相位差，换算出被拍摄景物的距离远近，从而快速构建出周围环境的地图（这一点类似雷达或蝙蝠）。这样描绘的地图随着无人机向前移动，范围不断扩大。然后无人机又根据这个实时描绘的地图，自己给自己导航，避开这个，避开那个，在空隙中摸索穿行。一旦地图绘测完毕，它就可以游刃有余地四处飞动了。（GPS导航其实也是这个道理，只是地图是天上的卫星绘制的，不是我们自己的车辆绘制的。）
这让人想起一个叫“挖地雷”的电脑游戏，只要你踩到一个无雷的方块，那么与这方块相连的所有没地雷的区域，豁然一下全打开了。你又可以在新开辟的疆土上继续前进。
当无人机遇到形状不规则的空间时，如果需要的话，可以倾斜地飞行;它也可以降下来，沿着地面用轮子移动;它甚至会沿着墙爬上去。
这种能自动导航的无人机现在是探索危险环境的理想选择。最近，瑞典一家公司利用一架无人机在一口地下矿井中勘探，在短短10分钟内几乎重建了大约为3万立方米的一部分矿井。另一架无人机则被派往一座退役的核电站，帮助绘制里面复杂的地形图。
倘若没有新的技术，我们还真是没辙，只好恢复到最原始的办法——用人来导航。不过现在，无人机可以自己给自己导航了。
这种无人机都装备有激光扫描仪。它在飞行的时候，一边向周围环境发射近红外激光，一边接收反射光;同时，反射信号被输入一个称作“即时定位与地图构建（SLAM）”的算法程序中。SLAM通过计算光线发射和反射的时间差或相位差，换算出被拍摄景物的距离远近，从而快速构建出周围环境的地图（这一点类似雷达或蝙蝠）。这样描绘的地图随着无人机向前移动，范围不断扩大。然后无人机又根据这个实时描绘的地图，自己给自己导航，避开这个，避开那个，在空隙中摸索穿行。一旦地图绘测完毕，它就可以游刃有余地四处飞动了。（GPS导航其实也是这个道理，只是地图是天上的卫星绘制的，不是我们自己的车辆绘制的。）
这让人想起一个叫“挖地雷”的电脑游戏，只要你踩到一个无雷的方块，那么与这方块相连的所有没地雷的区域，豁然一下全打开了。你又可以在新开辟的疆土上继续前进。
当无人机遇到形状不规则的空间时，如果需要的话，可以倾斜地飞行;它也可以降下来，沿着地面用轮子移动;它甚至会沿着墙爬上去。
这种能自动导航的无人机现在是探索危险环境的理想选择。最近，瑞典一家公司利用一架无人机在一口地下矿井中勘探，在短短10分钟内几乎重建了大约为3万立方米的一部分矿井。另一架无人机则被派往一座退役的核电站，帮助绘制里面复杂的地形图。