

在遭到直接打击后重建一个空军基地需要什么?2018年,迈克尔飓风席卷了佛罗里达州狭长地带的廷德尔空军基地,损坏了飞机和设施。恢复该基地,同时防范未来的灾难,这是一项持续的任务,空军将其视为一次学习演练。为此,它正在试验如何在人类踏入摇摇欲坠的建筑物之前,利用无人机和机器狗上的激光传感器来绘制损害地图。
“想象一下,在无需勘测该区域的情况下,就能以3D实时和精细的细节看到潜在危险情况的组成部分,”空军基地和任务支持中心公共事务部的Brian Goddin在军方制作的一段视频中说。
在他说话时,视频展示了一个车库的内部。激光构建的视觉效果超凡脱俗,几乎不似人间,物体并非以整体形式出现,而是显示为相邻的空间线条。成像工具是激光雷达,代表光探测和测距,虽然效果有点奇怪,但足以展示车库屋顶的损坏。此外,还可以看到该设施周围的建筑以及停在尽头的一辆大型装甲车。
将激光雷达安装在无人机和地面机器人上,使军队能够用机器绘制建筑物内部的地图。通过将激光雷达数据传输到指挥中心的计算机,甚至仅仅是坐在建筑物外操作员的平板电脑上,人类就可以看到机器人的视野,并相应地指挥机器人。(在民用领域,激光雷达传感器通常用于自动驾驶汽车,作为车辆感知周围世界的一种工具。)
Goddin于2021年12月9日在线发布的演示文稿,展示了安装在波士顿动力公司Spot机器狗上的激光雷达。Ghost Robotics的Q-UGV机器(同样是狗形且传感器丰富的)已被用于巡逻廷德尔空军基地的周边地区,使Spot成为服务该基地需求的第二种(或品牌)机器狗。
虽然廷德尔的这些测绘工作是在迈克尔飓风之后进行的,但创建现有建筑物的虚拟3D模型可以指导未来的维修。这种虚拟模型是定期维护和维修的有用工具,并且在灾难再次发生时可以提供先前的状态记录。
此类技术还可以对事后故障进行更好的调查。通过将坠毁或损坏的飞行器的激光雷达扫描结果与发射前的情况以及从战斗中返回的幸存飞机进行比较,空军就可以了解如何制造更耐用的飞行器。用激光雷达扫描坠毁的飞机还可以让救援人员和回收小组知道他们应该如何行动来拯救飞行员和乘客,廷德尔基地的技术员Javier Rodriguez建议。
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“激光雷达是黄金标准,因为我们可以获得仅凭照片无法获得的信息,”空军快速空军基地损坏评估系统项目经理Sean Cloud说,他在同一视频中描述了在遭受袭击后修复跑道的用例。“我们可以根据弹坑和填充体积来计算修复所需的材料量。”
计算修复一个坑洞所需的混凝土量并不是机器人和激光最引人注目的用途。然而,正是这种常规的、极其不起眼的工作,才使得跑道保持功能正常,并让飞机继续在空中飞行。
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