在本技术说明中,报告了有关传感器技术和避让方法的最新研究与开发文献综述,这些技术和方法可用于未来在有人-无人协同(MUM-T)行动中在小型无人系统上实施感知与避让(SAA)能力。
在传感器技术方面,研究了协作和非协作传感器,其中非协作传感器又分为主动和被动传感器。我们认为:(1) 被动非协作传感器在尺寸、重量和功率(SWAP)方面比其他传感器更有优势。被动工作可确保无人平台在恶劣环境中的安全。为了补充单个传感器能力的约束和限制,我们还认为,(2) 传感器和数据融合的趋势和未来需求前景广阔,能够在动态、不确定的环境中进行连续和弹性测量。此外,我们还认为应关注无人系统领域正在开发的 (3) 新型传感器套件。
在探测和规避方法方面,我们按照 SAA 流程进行了全面研究,从探测冲突、危险或潜在威胁,到跟踪目标(物体)的运动;评估风险和可信度;根据评估参数确定冲突的优先级;然后宣布或确认冲突以及冲突的程度;确定正确的冲突解决方法;随后下达命令并最终执行。为了支持这一过程,我们审查了各种 SAA 算法,包括探测算法、跟踪算法和规避策略。我们认为,(4)基于学习的智能算法需要列入未来 SAA 的要求中,因为它们具有支持任务的自适应能力。
最后,从不同的使用案例中回顾了支持 MUM-T 行动的 SAA。我们认为,(5) 与蜂群式小型 UxV 的人机系统接口可提供半自主的 SAA 能力,而人的参与程度有限。这种集成的人机交互提供了智能决策支持工具。该系统旨在使单个人类操作员能够有效地指挥、监控和监督一个 UxV 系统。根据技术重点的发展趋势,我们的最终观点是:(6) 就研发进展而言,现阶段实现无士兵参与的完全自主还为时过早,但我们将积极关注该领域的最新发展。