無人機之眼，廣域監(jiān)視再次得到突破，人工智能發(fā)揮大作用
in 行業(yè)新聞 by rabbit
一家以色列公司為空中情報系統(tǒng)填補了一個曠日持久的短板，該系統(tǒng)最早在十多年前開始開發(fā)，用于在伊拉克和阿富汗偵查和追蹤恐怖分子。以色列的WASP(廣域監(jiān)視有效載荷)是一種新型廣域監(jiān)視系統(tǒng)，它不僅可以拍攝數(shù)字照片，還包括了一個軟件系統(tǒng)，能夠檢測和分析車輛大小的物體，或步行的人群在一段時間內(nèi)的移動情況，每隔一段時間回到一個區(qū)域再拍攝一張照片，并識別誰移動了，去了哪里。該軟件具有決策和學(xué)習(xí)能力，會根據(jù)特定的指令采取行動，尋找什么。這種東西通常被稱為AI(人工智能)，通過幾十年的研究和越來越小、越來越強大的硬件，使能力更強的計算機決策系統(tǒng)面世成為可能。美國和以色列率先開發(fā)了這些系統(tǒng)，因為這兩個國家有能力，同時也有威脅的動力，需要這種技術(shù)不斷改進。這種監(jiān)視技術(shù)還得益于無人機能力的進步，這也是以色列首創(chuàng)的，美國是主要競爭對手。WASP可以裝到有效載荷小到5公斤的無人機，強化版的WASP系統(tǒng)可裝到大型無人機上。目前，閹割版WASP安裝在以色列 "鳥眼 "650D上，這是一款30千克汽油發(fā)動機驅(qū)動的無人機，有效載荷為5.5千克，最大續(xù)航時間為15小時。比較小的WASP系統(tǒng)可以監(jiān)測兩平方公里，而更大的WASP安裝在1.1噸重的蒼鷺 1無人機上，它可以攜帶250公斤的有效載荷，執(zhí)行長達50小時的任務(wù)。這種比較大WASP版本可以監(jiān)測超過15平方公里的范圍，而小型無人機可以在一個群中運行，它可以根據(jù)它發(fā)現(xiàn)的東西或操作者決定的值得轉(zhuǎn)移方向或重點的東西來調(diào)整其搜索區(qū)域和模式。WASP和背后的概念已經(jīng)存在了幾十年，并且自20世紀(jì)90年代以來一直在發(fā)展。使用這種空中監(jiān)視和模式分析自在2001年后迅速發(fā)展起來，因為美軍迫切需要一種有效的方法來尋找在伊拉克和阿富汗新放置的路邊炸彈和地雷。美國人在這個炸彈探測項目上花費了數(shù)十億美元，到2005年 "恒鷹"，第一個可行的系統(tǒng)出現(xiàn)了，雖然有些粗糙，但效果非常好，美國軍方將 "恒鷹 "評為2006年十大發(fā)明之一，這樣做是為了讓一些比較默默無聞，但又非常有價值的技術(shù)得到一些應(yīng)有的認(rèn)可。恒鷹和許多新技術(shù)一樣，并沒有得到媒體的關(guān)注。這樣的工具之所以受到部隊歡迎，主要是因為系統(tǒng)可以保留部隊巡邏過的地區(qū)的照片，讓部隊可以檢索到某一天某地的照片。通常情況下，巡邏歸來或外出的部隊可以利用模式分析能力，發(fā)現(xiàn)一些可疑或潛在的東西。模式分析是運籌學(xué)（Operations Research，簡稱OR）從業(yè)者的基本工具之一，早在二戰(zhàn)前，新開發(fā)的OR領(lǐng)域就得到了第一次大的鍛煉。模式分析在華爾街、工程師、執(zhí)法部門、營銷專家、醫(yī)學(xué)研究人員以及現(xiàn)在的軍隊中都得到了廣泛的應(yīng)用。許多恒鷹系統(tǒng)安裝在輕型飛機上，也有一些安裝在塔樓或其他地面結(jié)構(gòu)上。特殊的軟件會比較不同時間的照片。當(dāng)注意到變化時，人類分析人員就會更仔細地檢查它們。這樣一來，成千上萬的路邊炸彈和恐怖分子的埋伏被提前發(fā)現(xiàn)，這在很大程度上杜絕了對一些補給車隊的路邊炸彈襲擊。無論敵人做什么，"鷹 "都會注意到。在 "恒鷹 "服役時，美國人意識到，如果在無人機或輕型飛機上有一個多攝像頭監(jiān)視系統(tǒng)，可以實現(xiàn)實時檢測，那么這種系統(tǒng)將更加強大。到了2010年，有兩個系統(tǒng)就想做到這一點，即"高竿盯 "和 "天使之火"。這兩個系統(tǒng)在很多方面都與后來的以色列系統(tǒng)如SkEye和WASP相似，但沒有那么緊湊，能力和可靠性上也不如。到了2010年，美國人就沒有那么迫切了，他們的部隊正在從伊拉克撤軍，到2014年，美國軍隊已經(jīng)大部分從阿富汗撤走了。以色列人仍然面臨恐怖分子從幾個方向他們進攻，他們需要更強大的技術(shù)來保護其邊界，在他們的黎巴嫩、敘利亞和埃及邊界上尋找火箭彈發(fā)射點，加上戰(zhàn)時的路邊炸彈和地雷。由于以色列公司在自動數(shù)字圖像分析方面取得了重大進展，用于自動檢查大量的vidcam圖像以尋找特定的東西。這直接催生了2016年的地面版GroundEye，2017年的機載版SkEye和2020年的WASP。當(dāng)美國的Gorgon Stare在2010年投入使用時，花了一年的時間修修補補，才讓它在大部分時間（90％）可靠地工作。Gorgon Stare使用了9臺攝像機（5臺日間和4臺夜間/紅外）。除了能讓幾個攝像機在一架無人機上工作外，該攝像系統(tǒng)還有一個軟件，通過讓攝像機覆蓋相鄰區(qū)域，實現(xiàn)覆蓋更大的區(qū)域。攝像機還可以從稍有不同的角度觀察同一區(qū)域，并產(chǎn)生三維圖像。兩臺或多臺攝像機可以在同一區(qū)域內(nèi)以不同的分辨率使用，例如，搜索一個特定的個人，并讓另一臺攝像機聚焦于可疑的個人，以獲得主動識別。系統(tǒng)軟件還可以根據(jù)地面的要求，迅速從一個區(qū)域轉(zhuǎn)移到另一個區(qū)域。由于攜帶高竿盯系統(tǒng)的RQ-9無人機在較高的高度（7000米以上）飛行，攝像機可以在大范圍內(nèi)對特定的片區(qū)進行聚焦。2017年，一家以色列公司推出了對Gorgon Stare的改進，叫做SkEye。這是一套內(nèi)置在小到蒼鷺450（最大有效載荷150公斤）甚至像單引擎賽斯納 208B這樣的小型載人飛機的無人機中的多相機系統(tǒng)。SkEye使用10臺高分辨率攝像機同時觀察、跟蹤和記錄大到80平方公里的區(qū)域內(nèi)的活動。SkEye使用數(shù)字圖像掃描軟件來尋找下面的特定物品和運動模式。SkEye比Gorgon Stare更輕、更緊湊，而且擁有能力更強的傳感器和軟件，提供的效能水平在十年前基本上只是理論上的水平。三年后，WASP出現(xiàn)了，未來十年，這個領(lǐng)域還會有更多的進展。培訓(xùn)單位：龍航集團-啟航無人機科技（遼寧）有限公司聯(lián) 系 人：馬先生電 話：18640234586