突破性技术让无人机在复杂的环境中也能自由穿梭执行各种任务

你有没有想过，在伸手不见五指的黑夜，或者是在没有GPS信号的室内，无人机是如何精准找到方向，完成各种复杂任务的？ 就像科幻电影里演的那样，未来的无人机，即使在最恶劣的环境下，也能像蝙蝠一样，拥有超强的“盲飞”能力。

近日，科学家取得了取得一项新研究成果向室内无人机自主导航迈出了重要一步。

这项突破性的技术让无人机在复杂的环境中也能自由穿梭，执行各种任务。

GPS失灵？传统定位技术遭遇瓶颈

在阳光明媚的户外，我们司空见惯的无人机，通常依靠 GPS（全球定位系统） 来实现自我定位。GPS通过接收来自多颗卫星的信号，无人机就能计算出自己在地球上的精确位置。

然而，一旦无人机飞入室内，或者高楼林立的城市峡谷中，GPS信号就会被建筑物遮挡，瞬间变成“睁眼瞎”。

为了解决GPS在室内“失灵”的问题，科学家们绞尽脑汁，尝试了各种替代方案。

• 视觉定位（VIO）：通过摄像头拍摄周围环境，再利用图像识别技术来定位。但这种方法在 黑暗、光线不足 或者 环境单调 （比如四面白墙的房间）的情况下，就会变得非常吃力。“眼睛”看不清，自然也就无法定位。
• 激光雷达（LiDAR）： 比“眼睛”更高级的“视力”，通过发射激光束并接收反射信号，构建周围环境的三维地图，从而实现定位。但激光雷达的成本较高，而且在 雾、霾 等恶劣天气下，性能会大打折扣。
• 射频定位（RF）： 利用无线电信号进行定位，比如我们熟悉的 WiFi、蓝牙、UWB 等技术。这种方法最大的优点是 不受光线影响，即使在黑暗中也能工作。但传统的射频定位系统，通常需要在环境中 部署多个无线电“锚点” ，无人机通过接收来自多个锚点的信号，才能进行三角定位。

传统射频定位的痛点：基础设施“包袱”

虽然射频定位在室内和弱光环境下表现出色，但传统的多锚点方案，却存在着难以忽视的缺点：

• 基础设施成本高昂： 为了实现精准定位，需要 密集部署大量的锚点，就像在房间里布满“蜘蛛网”。这无疑增加了部署和维护成本，对于大规模应用来说，简直是个沉重的“包袱”。
• 锚点供电是个麻烦： 传统的锚点通常需要 连接电源 才能工作，就像一个个需要插电的“灯泡”。这不仅增加了部署的复杂性，也限制了锚点的安装位置，难以实现灵活部署。
• 系统维护费时费力： 大量的锚点需要定期维护和校准。这无疑增加了人力成本，也降低了系统的可靠性。