2025-06-20 07:01来源:本站
准备映射地下世界 Moviestore Collection Ltd/Alamy Stock Photontext="Article" data-image-id="2127125" data-caption="Ready to map underground worlds" data-credit="Moviestore collection Ltd/Alamy Stock Photo" />
在2012年的科幻电影中 普罗米修斯,科学家将小型无人机释放到一个神秘的隧道建筑群中,以几分钟的时间在几分钟内创建洞穴的详细3D地图。澳大利亚研究人员计划采用类似的方法来探索不安全访问的旧矿山的一部分。
由飞行员控制的无人机将能够通过监视水的积聚并检查屋顶倒塌的程度,并寻找可能错过的有价值的矿物质沉积物来进行安全检查。它们是由Craig Lindley及其同事在澳大利亚政府研究机构的英联邦科学和工业研究组织中开发的。
研究人员的模型基于商业四轮驱动器。它具有强大的LED灯,相机和声纳。最初,他们尝试使用无人机的板载摄像头将其飞行,以指导他们,这种方法称为第一人称视图(FPV)驾驶。但这对于长途旅行而不撞到墙壁而不是理想的选择。
Lindley说:“ FPV使运行非常困难,因为该空间被限制并在一个方向上看到并不能使您在其他方向上的距离方面具有良好的情境意识。”
因此,团队开发了名为Voxelnet的计算机软件,该软件是根据从无人机发送到笔记本电脑的视频图像创建周围区域的3D模型。这使导航器在其环境中具有虚拟的无人机视图,因此他们可以看到与地板和墙壁相关的地方,同时还可以寻找矿物质和安全危害。
目前,使用视频数据绘制10米长的隧道需要20分钟,但是可能有更有效的方法。
林德利说:“最近,我们探索了声纳的使用。”使用声波检测对象的声纳传感器比摄像机产生的数据少。这意味着它们可用于更快地创建3D模型,甚至可能是实时创建的。
尽管声纳模型不太准确,但尚未发布的论文表明它提供了有效的导航。Lindley说,鉴于它使用较少的数据,因此使用较少的处理能力,因此可以在板载无人机上进行映射,而不是首先将信息发送到计算机。
加拿大金斯敦皇后大学的约书亚·马歇尔(Joshua Marshall)说,可靠地操作这样的无人机可能是一个挑战,他还曾在地下映射无人机上工作。
他说,在没有稳固的全球导航系统(例如GP)的情况下(无法穿透地下深处)的映射可能很棘手,有时可能会失败或导致区域不准确地映射。他说:“因此,挑战是要坚固地做到这一点。”
瑞典卢莱奥科技大学的乔治·尼科拉科普洛斯(George Nikolakopoulos)说,由于这些交流挑战,地下无人机可能最终需要能够完全自主运营。
Lindley和他的团队正在继续改善VoxelNet软件,并正在尝试使用激光绘制的LiDAR。此外,他们正在运行来自X射线荧光分析的数据,这些数据检测到不同的元素,以训练机器学习以识别岩壁中的矿物质。