宾夕法尼亚州立大学（Penn State）自主机器人竞赛俱乐部（ARCC）的研究生表示，室内搜救行动是执法人员和急救人员必须面对的最危险的任务之一，但无人机技术彻底改变了处理这些紧张情况的方式。无人机可用于在幽闭、黑暗和GPS失效的环境中（如倒塌的建筑物）定位人员，但开发这些无人机既困难又昂贵。

图片来源：宾夕法尼亚州立大学

据外媒报道，为了应对这一挑战，宾夕法尼亚州立大学的学生们最近开发出一种低成本的无人机系统（UAS）。双无人机系统包括2D和3D测绘技术，可协助执法人员和急救人员进行室内搜索。

研究团队的任务是创建一种具有成本效益的UAS解决方案，使用一辆或多辆自动或半自动车辆，为进入建筑物的急救人员提供增强的态势感知能力。

“我们开发了一个双无人机系统：我们的第一架小型且易于飞行的无人机除了飞行控制所需的计算机外，基本上没有机载计算机，”航空航天工程博士候选人、ARCC主席兼论文合著者Rachel Axten说道。“另一架无人机有一个传感器来帮助我们构建室内环境的3D地图，还有一台相对强大的计算机，可以完全在机上生成地图。”

双无人机编队既可以以单车配置运行，也可以以多车配置运行，这样团队就可以在两辆车之间分配任务：一辆更小、更灵活的车辆配备热成像和夜视功能以及实时摄像头；另一辆体积更大的车辆可以生成周围环境的3D地图，为急救人员提供有价值的信息。

该解决方案可以根据急救人员的需求提供更大的灵活性，甚至允许团队根据情况定制和重新配置无人机。

通过使用现成的部件以及定制的软件、算法和硬件组件，ARCC开发的无人机系统成本仅为几千美元——远低于美国开发的其他无人机系统，后者的制造成本可能高达数万美元。

该团队运用了他们过去在比赛和与急救人员联系中学到的经验教训，帮助他们简化设计并适应搜救队对侦察无人机的需求。

“我们努力在功能、重量、尺寸和价格之间取得平衡，”航空航天工程博士候选人、ARCC财务主管兼论文合著者Venkatakrishnan Iyer表示。“例如，使用的热像仪只能进行直接视线检测，这意味着可能无法检测到墙后面的热信号。这些功能需要昂贵的传感器，从而导致总体成本增加，因此我们必须确定为了保持系统价格合理，我们必须做出哪些功能权衡。”

据该论文的合著者、航空航天工程助理研究教授Vítor Valente介绍，该团队仅用了几周时间就开发出了这款无人机，但花了很多时间在州立大学机场对其进行了广泛的测试。

“在运行测试后，总会有一些需要调整或改进的地方，”Valente表示。“我们的测试表明，负责测绘的摄像系统需要调整。找到正确的解决方案很耗时，但这个过程不仅修复了摄像头，还使整个系统变得更好。”

“目前大约50%的直升机事故都发生在医疗后送现场，”Axten说道。“开发这项技术可以挽救急救人员和有需要的人的生命。这是一项了不起的工作，可以帮助很多人。”