隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人工智能創(chuàng)新應(yīng)用的全面展開，使人類社會各個領(lǐng)域面臨前所未有的智能化浪潮沖擊。無人地面平臺憑借自身卓越的技術(shù)性能，成為世界各主要國家爭相搶占的智能領(lǐng)域制高點，也成為各國軍事裝備自動化和智能化的發(fā)展方向。
無人地面平臺集眾多“本領(lǐng)”于一身，在諸如感知技術(shù)、地圖重建技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)、學(xué)習(xí)與自適應(yīng)技術(shù)這些強大能力中，最為突出的就是對周圍環(huán)境的感知和地圖重建技術(shù)。有了這些“法寶”，無人地面平臺就可以成為“千里眼”和“順風(fēng)耳”，為指揮決策提供強有力的技術(shù)保障。
先來看看環(huán)境感知技術(shù)，它是無人地面平臺認路能力的一部分。通過傳感器，無人地面平臺可以采集周邊和自身信息，并實時發(fā)送給處理器，形成對周邊環(huán)境的認知模型?？梢哉f，環(huán)境感知是無人地面平臺所有技術(shù)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。再來說說地圖重建技術(shù)，它能對實時環(huán)境感知反饋的信息進行識別、處理、分析后，不斷更新完善已有的地圖信息，有效應(yīng)對突發(fā)情況。
盡管擁有如此厲害的“看家本領(lǐng)”，但傳統(tǒng)的單一傳感器很難在復(fù)雜條件下保證無人地面平臺環(huán)境感知的可靠性。比如高精度GPS，一旦在某些情況下，衛(wèi)星信號中斷或受到嚴(yán)重干擾，使得衛(wèi)星信號十分微弱，環(huán)境感知就面臨著巨大的困難；基于視覺的環(huán)境感知技術(shù)，在遇到強光或弱光等光照度發(fā)生變化的情況下，會導(dǎo)致感知算法失效；基于激光雷達的環(huán)境感知技術(shù)，因探測距離有限，有時缺乏充足的目標(biāo)屬性信息，導(dǎo)致無人地面平臺成了“聾子”和“瞎子”。
為解決這些難題，研究人員給無人地面平臺安裝了多種傳感器，使它具備多傳感器數(shù)據(jù)融合感知能力，通過無數(shù)雙“眼睛”和無數(shù)對“耳朵”將每一幅畫面融合在一起，進而分割出場景中的主要元素，并清楚地將它們一一辨別出來。美國密歇根州立大學(xué)的研究者就利用這種安裝多個傳感器的方法，通過傳感器間的融合工作，有效感知校園內(nèi)的所有路況環(huán)境，使無人地面平臺成為校園里名副其實的識途“老馬”。新加坡南洋理工大學(xué)的科研團隊，重點研究激光雷達和視覺數(shù)據(jù)融合的場景語義分割技術(shù)，通過融合的方法，可以很好地分割出場景中的主要元素，并得到它們的語義信息，包括目標(biāo)車輛、行人、地面、草叢和樹木等。另外，致力于無人駕駛汽車研究的公司，如谷歌、福特等都應(yīng)用定位與地圖構(gòu)建技術(shù)，實現(xiàn)了高精度地圖的構(gòu)建與厘米級的精確定位，但其應(yīng)用環(huán)境僅限于城市結(jié)構(gòu)化道路。
當(dāng)前的地面無人平臺盡管擁有超強本領(lǐng)，但在野外復(fù)雜環(huán)境下使用仍有較大局限性，特別是在戰(zhàn)爭或重大災(zāi)害等特殊條件下，對于各種復(fù)雜障礙的環(huán)境感知遠未達到令人滿意的靈敏度。這也對進一步優(yōu)化無人地面平臺多傳感器融合感知技術(shù)，提出了新的挑戰(zhàn)。