聊侃地面无人系统(一)

2019-10-14 作者:电脑   |   浏览(70)

  21世纪以来,世界无人系统技术高速发展,无人系统的应用环境正由低烈度冲突和低威胁环境,扩大到高强度交战和中高威胁环境,部分已进入主战装备,正在对战争形态的发展产生重大影响。地面无人系统具有平台损毁无人员伤亡、可长期值守等特点,目前主要用于扫雷破障、武装巡逻、核生化探测、危险品运输、火力引导、通信中继和后装保障等领域,已投入伊拉克和阿富汗战场使用,是未来陆军作战方式向非接触、非线式、非对称、零伤亡变革的必要装备。

  地面无人系统主要包括无人车系统和地面机器人系统,无人车主要指采用轮式或履带式行走装置的无人驾驶车辆,如以色列“守护者”4×4无人车;地面机器人主要指采用不同于车轮、履带等传统车辆行走装置的各种机器人,如“大狗”四足机器人、“阿特拉斯”人形机器人。地面无人系统根据平台重量及部署方式可分为如下3类:

  ▲地面机器人主要指采用不同于车轮、履带等传统车辆行走装置的各种机器人,如“大狗”四足机器人

  (2)车载式,重量比便携式重、部署时需要使用运载平台(如车辆)将其运输到任务区域;

  (3)自行机动式,重量通常达到90千克以上,能够依靠自身动力达到公路行军速度。

  目前,国外发展的地面无人系统超过300种,列装的约200余种。其中,便携式占比达到了85%,主要应用于侦察监视等辅助作战任务;车载式大约占10%,可用于执行探测、摧毁和路线清障等作战任务;目前自行机动式地面无人系统的数量很少,主要用于执行班组支援、地雷探测与处理,由于它还拥有卓越的机动性,并可装备轻型武器站,使其可执行高机动支援和火力打击任务。

  国外自主地面无人系统的发展始于上世纪60年代,迄今主要经历了4个阶段:(见图1)

  20世纪60年代至80年代初:这一阶段的研究还没有被赋予明确的军事需求和目的,研究工作主要集中于可以实现室内自主机动的地面移动机器人,限于当时的视觉处理技术水平,早期的地面机器人1小时仅能移动数米。

  20世纪80代年代至90年代初:DARPA通过“战略计算计划”开展自主陆地车辆项目研究,以推动室外自主机动无人车技术的发展,研制出首辆最高车速达到20千米/秒的自主越野无人车。

  20世纪90年代至21世纪初:这一时期的研究以美国DARPA和美国陆军开展的DEMO Ⅱ和DEMOⅢ计划为代表,研究重点是无人车半自主越野机动技术,DEMO Ⅲ计划的试验无人车在公路上的行驶速度达到65千米/时,在野外环境下可以达到35千米/时,对于正障碍和负障碍都能检测和避让。

  21世纪初至今:这一时期半自主地面无人系统发展成熟并投入使用,以色列装备的“守护者”半自主无人车最大速度为80千米/时,能够探测与规避障碍,可自主“跟随”车辆或士兵行进。这一时期美、英、以等国还开始开展有人-无人系统以及无人系统间的协同技术研究,以发展地面无人系统协同作战能力。

  国产的无人自驾系统随着无人化发展,履带和轮式底盘的基础应用,衍生了更多的应用场景,物流、消防、巡逻、军警、救援等。

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  通用自动驾驶仪可根据客户需求适配不同类型的机器人底盘,该自驾仪由MEMSINS/GPS/BDS导航传感器、高性能嵌入式控制器、通用数传电台、遥控接收机等组成,可实现多种类型机器人靶车系统的自动驾驶控制。

  地面站是通信链路的中转站,上行对监控软件实时传输机器人靶车的工作运行状态,下行对控制器传输指令数据。外观尺寸:体积:

  地面指挥控制软件,运行于windows7及其以上操作系统,实现在无人车行驶过程中的人机交互功能,可实时监控各种行驶状态:软件参数配置;地图数据下载与存贮功能;多车航线规划功能;监控小车/集线器电压等信息。

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