萨里大学“Learning2Fly”项目:仿猛禽无人机有望突破城市与海上作业难题
2025-08-22 10:40
来源:萨里大学
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萨里大学开展的一项开创性研究取得重要进展,其“Learning2Fly”项目致力于开发新型固定翼无人机,该无人机受猛禽空中精准度启发,未来或可穿越密集城市摩天大楼运送包裹,还能检查难以到达的海上风电场。

传统无人机存在关键局限性,在空间狭小、风力条件难以预测的环境中表现欠佳。而“Learning2Fly”项目旨在克服这些难题,工程师们通过研究猫头鹰等精密飞行器的飞行行为,开发能执行灵活机动(如栖息或避障)的固定翼无人机。

与标准旋翼无人机相比,固定翼无人机能效更高、飞行距离更长,更适合海上风力涡轮机检查等应用。不过,固定翼无人机通常缺乏在湍流或杂乱空域安全精准飞行的灵活性。萨里大学团队通过利用机翼空气动力学,赋予新型无人机更强控制力和适应性。

萨里大学工程学院高级讲师奥拉夫·马克森博士称,大自然已解决许多无人机飞行面临的挑战,猛禽能在复杂环境精确机动,团队正借鉴这些经验,让固定翼无人机更智能、灵活,更适应高楼林立或风力条件多变的城市飞行。

在研究过程中,团队将实验飞行数据与机器学习相结合,助力无人机实时预测和控制运动,模拟鸟类典型飞行路径。传统模拟方法(如计算流体动力学)在湍流环境效果差且成本高,完善预测模型并进行户外测试是下一步重点,以推动实际部署。

值得一提的是,研究人员未依赖复杂计算机模拟,而是利用萨里大学运动捕捉实验室在真实实验中测试动作。他们建造并测试了轻型原型机,部分由商用玩具飞机改装,使用机载传感器和高速摄像机3D追踪运动,收集的数据输入机器学习模型,在不依赖传统空气动力学模拟情况下预测无人机行为。

萨里大学博士生欧文·瓦斯特尔与马克森博士共同领导该项目,他表示已展示早期研究成果,看到无人机现阶段出色表现十分兴奋,在机器和技术先进时代仍从自然界汲取灵感令人谦卑。

目前,研究人员计划在户外环境进一步测试,期望该项目能为新一代由自然引导的灵活、节能无人机奠定基础,推动高端设备制造领域无人机技术的发展。

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