В сложной, изменчивой и неструктурированной полевой боевой обстановке реализация совместного картографирования нескольких беспилотных систем является ключевой способностью для поддержки выполнения задач интеллектуальных боевых подразделений, ситуационной осведомлённости и обеспечения безопасности. В ответ на существующие проблемы систем, такие как высокая динамичность среды, ограниченная связь, гетерогенность платформ и низкая эффективность слияния карт, предложена высокоадаптивная система совместного картографирования в реальном времени для тактических задач на базе множественных роботов. Система ориентирована на дефицит ресурсов полевой связи и потребности в межплатформенном совместном восприятии, разработаны облегчённые механизмы сжатия данных и эффективной передачи сообщений, обеспечивающие эффективную синхронизацию поз и наблюдательной информации между гетерогенными платформами при низкой пропускной способности. Для решения проблемы консистентности карты введена стратегия обнаружения петель с избыточным восприятием для инициирования совместного слияния карт, сочетающаяся с моделью усечения наименьших квадратов, управляемой управляющими параметрами, и прогрессивным решением неглобальной оптимизации, что эффективно подавляет интерференцию аномальных петель. Система также поддерживает по требованию вызов модуля глобальной оптимизации баланса лучей, значительно повышающего точность и стабильность карт. Экспериментальные результаты показывают, что система способна в полевых боевых районах площадью несколько квадратных километров достигать относительной точности позиционирования на уровне сантиметров и глобальной консистентности карты, используя только прерывистые низкоскоростные каналы связи; при сжатии карт более чем на 50% средняя ошибка позиционирования увеличивается всего на 5,7 мм, что существенно улучшает автономную работу и совместное восприятие беспилотных групп в сложных условиях, обеспечивая ключевую техническую поддержку для создания интеллектуальных систем полевого боевого восприятия.
关键词
неструктурированная среда;гетерогенные робототехнические системы;совместная работа нескольких роботов;реальное время позиционирования