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仿真技术支持无人系统自主智能化水平提升

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    随着人工智能、仿生、机器学习等颠覆性前沿科技的发展,催生了无人系统发展的革命性变革,即向自主智能无人系统发展。自主智能无人系统是能够自行导向目标而不需要人工干预的无人系统。

    中国工程院院士、西北工业大学无人系统发展战略研究中心主任徐德民表示,“21世纪以来,智能无人系统快速发展,从空中到空间,从陆地到海洋,从物理系统到信息系统,各种类型的智能无人系统大量涌现,各种智能无人机器人在工业、农业、物流、交通、教育、医疗保健、军事等领域得到了广泛应用。智能无人系统已经成为推动经济发展、社会进步以及军事变革的新引擎。”

国内外发展现状

01

         

地面无人系统

    在过去的十年中,无人驾驶车(UVs)在学术界和商界已经得到了显著的关注。在20世纪50年代早期,美国巴雷特电子公司开发出世界上第一个自动导引车系统。从2004到2007年,为促进了UV技术的快速发展,美国国防先进研究项目局(DARPA)组织了三次无人驾驶汽车挑战赛。    
     从2010年起许多汽车制造商和IT公司开始把注意力转移到该领域,无人车的发展进入了一个新的阶段。梅赛德斯-奔驰、宝马、大众、福特和新成立的公司相继推出无人车研发计划。谷歌的代表性无人车已经可以在美国加利福尼亚、内华达州、佛罗里达州、密歇根的道路上合法行驶。中国搜索引擎巨头百度发布了第一个与无人车有关的项目;广州汽车集团与中科院合肥物理科学研究院合作开发出使用可再生能源的无人车;其他国产汽车制造商如比亚迪、宇通、上汽等也在积极探索无人车技术的发展并实现其产业化。    
   

02

         

空中无人系统

    随着无人机政策的完善,民用无人机技术和其工业应用正在迅速增长。目前,民用无人机的应用主要集中在农业植物保护、航空摄影、电力巡线。先进的民用无人机不仅可以自主起飞、着陆和飞行,还可以实时监测和躲避障碍物。此外,它们中的一些可以编队飞行并相互独立地进行协作。    
   

03

         

水下无人系统

   水下无人系统(unmanned undersea system, UUS)是指具有自主航行能力, 可完成海洋/海底环境信息获取、固定/移动目标探测、识别、定位与跟踪以及区域警戒等任务的各类无人水下航行器(unmanned undersea vehicle, UUV)、水下无人作战平台及其所必要的控制设备、网络和人员的总称。哈尔滨工程大学在“十二五”国家863计划支持下,完成了300kg级小型自主水下航行器(智水-Ⅳ)的研制,在蓬莱海域实现了自主连续航行110km和自主布放等多项功能演示,最大潜深达1000m。西北工业大学在“十一五”、“十二五”期间分别研制了“300m航深、300km航程”和“500m航深、500km航程”远程智能水下航行器,突破了航行器低速横向平移与回旋、水下悬停矢量推进与操纵、新型稀土永磁推进电机等关键技术,具有航路自主规划和安全布放回收能力。    
   

关键技术

    自主性智能性是自主智能无人系统最重要的两个特征,人工智能是实现和不断提高无人系统这两个性能的关键技术。

 

    人工智能技术发展需要大数据样本的支持。人工智能算法需要用大量的数据集进行训练,并且需要用更多的数据集进行验证。数据能让人工智能算法更好运作,更快学习,更加强大。

    而现实中,人工收集和标注真实数据的成本是非常昂贵且耗时的,最重要的是,有些数据的收集非常困难,如深空探测等无法进行真实试验的特殊场景,这些数据难以获取。仿真可以为人工智能技术的发展提供强大的支持。

  在自主智能无人系统设计阶段,建立覆盖系统、子系统的混合颗粒度系统仿真模型,构建接近真实任务的虚拟场景,通过仿真试验获得大量样本供人工智能系统学习,以更好地支撑系统设计与任务实施。

    世冠科技自主研发的GCAir平台,提供了一个建模仿真测试验证一体化平台,基于GCAir可搭建高水平虚拟被控对象和执行机构,通过在可自定义的虚拟场景中开展仿真试验,为必须依靠自主学习来进化的智能无人系统提供快速自我训练、快速进化的支持。

    世冠科技与北京交通大学计算机与信息技术学院成立的“仿真与大数据人工智能”联合实验室,致力于仿真技术与大数据人工智能技术的深度融合,将为自主智能无人系统发展提供更强有力的技术和工具支撑。

    自主智能无人系统正在成为新一轮科技革命和产业变革的重要着力点。在科技发展的浪潮中,世冠将充分发挥技术优势,持续技术创新,助力自主智能无人系统的快速发展!
来源:世冠科技
系统仿真航空汽车电力电子农业电机物流控制试验人工智能无人机
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首次发布时间:2022-11-15
最近编辑:1年前
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