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美国机器人研究公司推出新型定位系统WarLoc 可在GPS受限地区定位步兵

美国机器人研究公司(Robotic Research)推出了一种称为WarLoc的新系统,可以在GPS受限的环境中定位战斗人员和急救人员,该系统能为进入地下设施并在建筑物内和城市峡谷中行驶的团队提供本地化的定位数据。

据该公司称,除WarLoc之外,多个系统(包括机器人系统、无人机和配备其技术的载人车辆)协作以提高准确性并保持团队的本地化。

该公司表示,其系统的独特之处在于“在很小的封装中具有非常小的三维位置误差”,并且其过滤算法不是集中的,而是“分布式的、机会主义的,在现有通信条件下,能够提供最好的解决方案”。

2020年1月,机器人研究公司从美国陆军装备司令部军械处要求装置、成套工具与用具项目主管(PM SKOT)那里获得了价值1650万美元的WarLoc订单,以支持前方部署的美军人员。该公司将交付WarLoc系统,以装备四个已部署的美军作战旅。第一批货已经装运。PM SKOT为美国士兵使用的所有装备、工具包和工具的生命周期提供陆军和联合服务监督。


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分布式系统

机器人研究公司的联合创始人兼总裁Alberto Lacaze表示,一个独立的定位系统通常依靠GNSS信号,并辅以惯性导航。然而,WarLoc是一个分布式系统,旨在作为一个团队来工作。其问题的关键在于如何过滤这些设备。集中式方法,即每台设备都将其信息发送到一台中央计算机,该计算机负责所有的过滤。该方法对于事件指挥官来说非常有效,一组急救人员进入距离相对较小的建筑物中。但是,他指出,当通信中断时,该方式不起作用。

另一种方法是使用WarLoc分布式系统机会主义地过滤信息。在GPS拒止的环境中,一旦建立了通信,就会有一个同步所有节点的过程。但是,如果有两个团队成员各自位于自己的气泡中,则他们的解决方案将继续得到优化,而其他团队成员也可能处于自己的气泡中,因此他们的解决方案也将得到优化。如果这两个团队取得联系,他们的信息将同步并集体优化。

该系统在很大程度上依赖于惯性解和航位推算。可以通信和共享数据的单位越多,导航解决方案就越准确。在相对较小的包装中,单个单元的行进距离误差可达到1%以上。一旦有多个单元相互通信和测量,该解决方案就会变得更好。


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WarLoc系统包含所有必需的硬件和软件,可连接到急救人员使用的系统,而国防部的Android战术突击工具包(ATAK)也被用于GPS支持的地区。我们的系统不仅可以用于追踪人类,还可以用于追踪动物和其他设备,例如机器人系统或车辆。

相对定位

在商业方面,该公司已经为自主航天飞机制造了一套套件,并正在全球约20个城市进行部署。和WarLoc系统一样,这种设备也可以在GPS拒止的区域工作,比如在大学校园的地下穿梭机上。Lacaze表示,该公司刚刚赢得了林肯隧道公交车实现自动化的合同。

Lacaze表示,使用机器人研究公司所研发系统的公共汽车或航天飞机可以在它们所经过的区域中学习地标,并与惯性单元一起将它们用作定位的辅助工具。车辆了解周围环境时,并不关心自己的绝对位置,而只是关心相对于该地区的相对位置。定位时还可以使用共同的地标。如果第一辆车路过某座建筑物并且知道它的经/纬度,第二辆车也路过那座建筑物,它可以使用自己的惯性系统测量其与建筑物的距离。


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战士们通过其个人战术无线电将其位置信息传达给ATAK,然后通过其当前的无线电基础设施共享该信息时,道路上的车辆则通过专用的短距离通信(DSRC)无线电,一个小区网络或其他一些网络来传达这些信息。

当作战人员通过其个人战术无线电将其位置信息传送给ATAK,ATAK随后通过其当前的无线电基础设施共享位置信息时,道路上的车辆则通过DSRC无线电、蜂窝网络或其他网络来传送位置信息。

机器人研究公司研制的其他程序

机器人研究公司的技术为GPS受限环境中的各种机器人和自动驾驶汽车提供支持,包括用于公共交通的班车和公共汽车、混合动力无人机和地面车辆以及美国陆军自主地面补给(AGR)的卡车领导者跟随者计划。


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该公司是包括陆军在内的多个陆军计划的主要承包商,包括由陆军将开始部署的卡车领导者跟随者计划。Lacaze表示,该公司已经交付了其中近100辆卡车,如果您在车队中,需要知道您的战士是在卡车内还是在卡车外,WarLoc系统会告诉您。

机器人研究公司的自动驾驶自主套件可改装为各种尺寸的车辆,在从城市改善道路到越野地形的各种路面上提供自主功能,同时车辆收集和分析数据。据该公司称,这项技术为最大的国际班车供应商之一以及美国最大的商用巴士制造商提供自动化服务。

2020年2月,该公司宣布将在2020年第二季度开始测试完全无人驾驶、完全自主的低速航天飞机。它最初将让值班人员进入固定的现场位置,然后将目标转移到场外安全监控设施。(北京海鹰科技情报研究所 沈玉芃 薛连莉)

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