北京理工大学：自主无人系统多传感器融合技术研究现状报告（50页）.pdf

1、汇报人：沈 凯北京理工大学自动化学院自主无人系统多传感器融合技术1汇报内容汇报内容一一研究背景及意义研究背景及意义二二国内外研究现状国内外研究现状三三可观测性与可观测度可观测性与可观测度四四多源自适应融合算法多源自适应融合算法五五总结与展望总结与展望2一、研究背景及意义一、研究背景及意义自主无人系统又称移动机器人自主无人系统又称移动机器人（例如无人车例如无人车、无人机等无人机等），是一种集环境感知是一种集环境感知、导航定位导航定位、决策规划决策规划、运动控制等功能于运动控制等功能于一体的智能系统一体的智能系统。自主无人系统具有自主无人系统具有机动灵活机动灵活、低成本和适应性强低成本和适应性强等

2、特点等特点，可可替代人类完成无人驾驶替代人类完成无人驾驶、应急救援和军事作战等任务应急救援和军事作战等任务，拓展人拓展人类活动空间类活动空间，推动军事变革推动军事变革、经济发展和社会进步经济发展和社会进步。3一、研究背景及意义一、研究背景及意义无人驾驶灾后救援车联网民民用用服务机器人陆上无人平台空中加油人机协同作战军军用用无人机4汇报内容汇报内容一一研究背景及意义研究背景及意义二二国内外研究现状国内外研究现状三三可观测性与可观测度可观测性与可观测度四四多源自适应融合算法多源自适应融合算法五五总结与展望总结与展望5二、国内外研究现状二、国内外研究现状美国国防部美国国防部无人系统综合路线图无人系统

3、综合路线图自主性和机器人技术自主性和机器人技术的进步有可能成为重要的力量倍增器；的进步有可能成为重要的力量倍增器；人工智能在许多领域具有推进无人系统发展的巨大潜力人工智能在许多领域具有推进无人系统发展的巨大潜力，包包括：括：导航和感知导航和感知（多传感器智能融合多传感器智能融合）、群体行为和战术等群体行为和战术等，这将有利于开发出具有更高自主性的无人系统这将有利于开发出具有更高自主性的无人系统。国外布局国外布局6二、国内外研究现状二、国内外研究现状国务院印发国务院印发新一代人工智能发展规划新一代人工智能发展规划重点突破复杂动态场景感知与理解重点突破复杂动态场景感知与理解、实时精准定位实时精准定

4、位、面向复面向复杂环境的杂环境的智能导航智能导航等共性技术；等共性技术；关键共性技术的研发部署要关键共性技术的研发部署要以算法为核心以算法为核心，以数据和硬件为以数据和硬件为基础基础，以提升感知识别等能力为重点以提升感知识别等能力为重点。国内布局国内布局7二、国内外研究现状二、国内外研究现状中国科协发布中国科协发布2020个重大科学问题个重大科学问题和工程技术难题和工程技术难题1010个工程技术难题为：个工程技术难题为：无人车如何实现在无人车如何实现在卫星不可用卫星不可用条件下的高精度智能导航条件下的高精度智能导航？国内布局国内布局8二、国内外研究现状二、国内外研究现状美国国防高级研究计划局美

5、国国防高级研究计划局（DARPADARPA）提出融合一切可用的信提出融合一切可用的信号源号源，以实现高可靠性和高可用性的导航定位；基于因子图提以实现高可靠性和高可用性的导航定位；基于因子图提出多源定位导航架构出多源定位导航架构，以实现不同传感器的优选组合以实现不同传感器的优选组合。国外国外美国美国美国多源定位导航概念示意图美国多源定位导航概念示意图美国空军研究实验室样机美国空军研究实验室样机9二、国内外研究现状二、国内外研究现状俄罗斯莫斯科鲍曼国立技术大学提出俄罗斯莫斯科鲍曼国立技术大学提出“功能功能-智能导航智能导航(Functional(Functional-IntelligentInte

6、lligent Navigation)”Navigation)”概念概念，设计了新型设计了新型的智能导航系统的智能导航系统，并应用在航空电子系统中并应用在航空电子系统中。国外国外俄罗斯俄罗斯开放式的飞行模拟、智能导航与控制试验平台开放式的飞行模拟、智能导航与控制试验平台10二、国内外研究现状二、国内外研究现状加拿大皇家军事学院提出可重配置的多传感器融合导航与定加拿大皇家军事学院提出可重配置的多传感器融合导航与定位架构位架构，并利用无人引导车并利用无人引导车，通过搭载惯导通过搭载惯导、里程计里程计、相机等相机等传感器传感器，实现了室内外跨场景传感器切换与无缝导航实现了室内外跨场景传感器切换与无缝