هل نحن مستعدون لسباق الطائرات بدون طيار؟

هل نحن مستعدون لسباق الطائرات بدون طيار؟

هل نحن مستعدون لسباق الطائرات بدون طيار؟

ملخص :

على الرغم من النتائج المثيرة للإعجاب في السنوات الأخيرة في تقدير الحالة الذاتي البصرية ، فإن مسارات عالية السرعة مع حركات ست درجات من الحرية لا تزال تشكل تحديًا لخوارزميات التقدير الحالية. تتميز المسارات العدوانية بتسارع كبير وحركة دوران سريعة ، والتي تسبب حركة كبيرة وواضحة في أجهزة الاستشعار البصرية عندما تكون قريبة من الأجسام في البيئة ، وكلها تزيد من صعوبة التقدير. لا تتناول مجموعة البيانات القياسية الحالية هذه الأنواع من المسارات ، ولكنها تركز بدلاً من ذلك على المسارات البطيئة أو المقيدة التي تستهدف مهام أخرى مثل التفتيش أو القيادة. نحن نقدم مجموعة بيانات سباق الطائرات بدون طيار UZH-FPV ، التي تتألف من أكثر من 27 تسلسلًا ، مع مسافة طيران تزيد عن 10 كيلومترات ، والتي تم تصويرها من قبل الطيارين المحترفين على متن طائرة رباعية مسابقة من منظور الشخص الأول (FPV). تحتوي مجموعة البيانات على صور الكاميرا ، وقياسات القصور الذاتي ، وبيانات كاميرا الحدث ، وموقف حقيقي دقيق للأرض. من حيث حركة المشهد الواضحة ، فإن هذه التسلسلات أسرع وأكثر صعوبة من أي مجموعة بيانات موجودة. هدفنا هو تعزيز تطوير تقنيات تقدير الحركة النشطة من خلال توفير مجموعة بيانات تتجاوز قدرات خوارزميات تقدير الحالة الموجودة.

سباق الطائرات بدون طيار من منظور الشخص الأول (FPV) هو رياضة بثها التلفزيون حيث يقود المتسابقون المحترفون طائرة عالية السرعة عبر مسار ثلاثي الأبعاد. يراقب كل طيار البيئة من وجهة نظر الطائرات بدون طيار من خلال تدفق الفيديو من كاميرا على متن الطائرة. إن الوصول إلى مستوى الطيار المحترف باستخدام طائرات بدون طيار ذاتية الحكم يمثل تحديًا ، حيث يحتاج الروبوت إلى التحليق تحت حدوده المادية بينما يقدر سرعته وموقعه في الدوائر الكهربائية فقط من خلال أجهزة الاستشعار على متن الطائرة1. هنا نقدم Swift ، وهو نظام مستقل يمكنه سباق المركبات المادية على مستوى بطولة العالم البشري. يجمع النظام بين التعلم المعزز العميق (RL) في المحاكاة مع البيانات التي تم جمعها في العالم المادي. وتنافس سويفت مع ثلاثة أبطال بشريين من بينهم بطلان العالم عام 1998.