矿井探测无人机TILT Ranger

瑞典Inkonova公司的Ahmed AlNomany和同事们正在探索一种新的变化。

AlNomany称：“这个项目是非常复杂的，因为我们试图利用零碎技术发明另外一种定位方式。”让无人机获得周围环境的视图。借助激光扫描仪和一项SLAM技术（用于评估无人机与附近物体间的距离），无人机能够构建一幅周围环境图，而且它能够迅速完成这项工作。

Inkonova公司近使用它的人工操作无人机TILT Ranger，借助SLAM技术对马里共和国的一处地下矿藏进行了地图测绘。在短短的十分钟内，工作人员事实上就能够重建一处大约有3万立方米矿藏的截面图。AlNomany称，快速完成这样的区域测绘并不是一项大的挑战。

现在Inkonova公司研发的自主无人机能够借助附加的传感器完成测绘，比如说加速计能够帮助它定位和飞行，*不需要GPS的帮助。在初期测试的过程中，这款无人机已经能够独立在空中稳定飞行。

当它遭遇异常空间地形时，它还有备用方法。这款无人机装配了轮子，它能够在地面行驶，而且能够在需要的时候以一定的倾斜角度飞行甚至是翻滚。AlNomany称：“当它飞近一堵墙壁时，无人机将自我调整，由飞行状态变换成其它状态。”

挪威奥斯陆大学的Adriano Mazzini声称：“自主无人机是探索危险环境的理想选择。相对较轻和高性能的工具能够附加到上面。”近他就操控一架无人机飞到了印度尼西亚爪哇岛上一座喷发火山的上空，并采集了样本，这在许多年前是无法做到的。

Inkonova公司的无人机同样适用于其它缺少GPS信号的环境。近公司曾计划对一座废弃的核电站进行了测绘，然而终由于担忧螺旋桨会扩散潜在的放射性尘埃而被迫放弃。AlNomany称：“我们无法进一步进行这种测试，但是我们会让Tilt Ranger具备这种探测能力。

智能无人机自主巡检系统

此项目清华大学具备以下突出优势：

1. 无人机平台通过搭载可见光、RGBD以及激光测距机等传感器，可实时重建未知飞行环境的三维模型
2. 实现不依赖任何外部定位设备（如GPS等）的自主定位及智能视觉避障、跟踪和着陆。
3. 室内不需要GPS和网络，视觉导航，自主飞行

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     清华大学智能无人机自主巡检系统，将针对无人机飞行自主避障、跟踪和着陆的重大需求，重点开发内容包括无人机智能视觉导航系统、变桨距仿生无人机系统等，并结合自身在计算摄像学领域的技术积累和科研能力，提供面向重点行业应用的包括无人机系统和视觉技术业务应用系统在内的智能（飞行）装备整体解决方案。

     目前研发的智能无人机系统具有复杂未知飞行环境实时建模、自主定位及智能导航的技术特点。无人机平台通过搭载可见光、RGBD以及激光测距机等传感器，可实时重建未知飞行环境的三维模型，实现不依赖任何外部定位设备（如GPS等）的自主定位及智能视觉避障、跟踪和着陆，可广泛应用于通信环境复杂的未知飞行环境侦察、监控、探测及灾难搜救等军事和民用领域。

两个典型系统基于激光雷达和基于RGBD传感器的智能无人机系统如下图所

示：

图1.基于激光雷达（左）和基于RGBD传感器（右）的智能无人机系统实物图。

应用实例

?1.智能无人机地下矿井自主巡检系统

智能无人机地下矿井自主巡检系统：具有复杂未知狭窄矿井中自主飞行、实时建模的技术特点，不需依赖人工控制和外部GPS辅助。该系统可按需搭载传感器，实现对矿井内部温度、湿度等数据指标的数据采集和回传；同时利用三维建模技术可对矿藏储量进行实时计算和估计。

? 2.智能无人机地下线缆管井自主巡检系统

智能无人机地下线缆管井自主巡检系统：具有复杂未知狭窄管井中自主飞行、实时建模的技术特点，不依赖人工控制和外部GPS辅助。该系统可按需搭载传感器，实现对管井内部温度、湿度等数据指标的数据采集和回传；同时利用实时建模技术可绘制大范围地下管井图。

对地下电缆管井的实时建图结果如下图所示：

实际效果图：

备注：由于管道无人机项目，需要根据甲方项目，定制化开发搭载各类传感器以及个性化服务，另外资料涉及机密，因此，更近一步要求请详询我司。

关键词：管道无人机／智能无人机地下矿井自主巡检系统／智能无人机地下线缆管井自主巡检系统／巡检系统／无人机／智能无人机／矿井探测无人机