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人驾驶的无人机赛车：视觉处理和控制
摘要 - 人类赛车的无人机比算法更快，尽管仅限于固定的摄像头角度，身体速率控制和以数百毫秒为单位的响应潜伏期。从高度动态的视觉信息中选择适当的电机命令的人类飞行员的能力可以更好地理解能够为解决基于视觉的自主导航中当前挑战的关键见解。本文调查了无人机赛车任务中人类眼动，控制行为和战斗性能之间的关系。我们使用高度逼真的无人机赛车模拟器从21个经验丰富的无人机飞行员那里收集了一个多模式数据集，该模拟器也用于招募专业的飞行员。我们的结果表明，随着时间的推移，无人机赛车性能的任务提高。特别是，我们发现眼睛凝视跟踪未来的航路点（即大门），平均第一次固定发生1。5秒和16米，然后到达大门。此外，人类飞行员始终看着未来的内部横向路径（即左右转弯）和垂直演习（即上升和下降）。最后，我们发现飞行员的眼球运动与四极管的指挥方向之间存在很强的相关性，平均视觉运动响应潜伏期为220毫秒。这些结果强调了在人驾驶的无人机赛车中协调眼运动的重要性。我们公开提供数据集。
自主 sUAS 的火势前沿检测和跟踪
野火需要有人驾驶飞机和地面操作人员采取严格、标准化的响应措施。在野火场景中，火灾交通区 (FTA) 将在火灾周围 5 海里范围内建立，延伸至地面以上 (AGL) 至少 2500 英尺。这与 FAA 建立的临时飞行限制 (TFR) 不同，后者合法限制飞机进入空域。FTA 是一种在消防机构内建立协议的通信工具。如果在野火事件上空实施 TFR，则 FTA 规则适用于 TFR。跨机构空中监督指南 1 详细说明了标准化程序，允许响应野火场景的不同机构无需事先演练即可进行协作。几十年来，载人飞机一直是火灾探测的主要平台，因为它们具有机动性、快速部署和任务灵活性。2 然而，地面人员的目视检测仍然是一项普遍的任务，尽管它枯燥、肮脏且危险。地面观察员前往某个位置检查火势蔓延通常比部署载人飞机更省时、更省钱。无人机 (UAV) 可用于弥补载人飞机和地面人员职责之间的差距。由于尺寸较小，无人机比载人飞机更机动、成本更低、部署速度更快，同时比派人执行任务更安全。因此，已经进行了大量研究，利用带有机载传感器的无人机进行火灾监测和探测。3 然而，由于 FTA 中有关飞机的规定，大多数研究仅限于模拟或观察受控燃烧的飞行测试。在进行本研究时，尚无将无人机系统 (UAS) 纳入 FTA 下的野火事件的标准程序。PMS 515 4 概述了在 FTA 中实施 UAS 的最低标准，但没有详细介绍任务和平台类型。为了将 UAS 与载人飞机一起安全地集成到野火事件中，可扩展交通管理应急响应行动 (STEReO) 项目旨在利用 NASA 设计的 UAS 交通管理 (UTM) 基础设施 5 在城市环境中安全地分配 UAS 的空域。STEReO 的主要目标是将 UAS 融入野火事件中，以缩短灾难响应时间并提高操作员意识，实现大规模飞机操作，并展示安全性和弹性。6
STEReO 中自主 sUAS 的火灾前沿检测和跟踪
野火需要有人驾驶飞机和地面操作人员采取严格、标准化的响应措施。在野火场景中，火灾交通区 (FTA) 将在火灾周围 5 海里范围内建立，延伸至地面以上 (AGL) 至少 2500 英尺。这与 FAA 建立的临时飞行限制 (TFR) 不同，后者合法限制飞机进入空域。FTA 是一种在消防机构内建立协议的通信工具。如果在野火事件上空实施 TFR，则 FTA 规则适用于 TFR。跨机构空中监督指南 1 详细说明了标准化程序，允许响应野火场景的不同机构无需事先演练即可进行协作。几十年来，载人飞机一直是火灾探测的主要平台，因为它们具有机动性、快速部署和任务灵活性。2 然而，地面人员的目视检测仍然是一项普遍的任务，尽管它枯燥、肮脏且危险。地面观察员前往某个位置检查火势蔓延通常比部署载人飞机更省时、更省钱。无人机 (UAV) 可用于弥补载人飞机和地面人员职责之间的差距。由于尺寸较小，无人机比载人飞机更机动、成本更低、部署速度更快，同时比派人执行任务更安全。因此，已经进行了大量研究，利用带有机载传感器的无人机进行火灾监测和探测。3 然而，由于 FTA 中有关飞机的规定，大多数研究仅限于模拟或观察受控燃烧的飞行测试。在进行本研究时，尚无将无人机系统 (UAS) 纳入 FTA 下的野火事件的标准程序。PMS 515 4 概述了在 FTA 中实施 UAS 的最低标准，但没有详细介绍任务和平台类型。为了将 UAS 与载人飞机一起安全地集成到野火事件中，可扩展交通管理应急响应行动 (STEReO) 项目旨在利用 NASA 设计的 UAS 交通管理 (UTM) 基础设施 5 在城市环境中安全地分配 UAS 的空域。STEReO 的主要目标是将 UAS 融入野火事件中，以缩短灾难响应时间并提高操作员意识，实现大规模飞机操作，并展示安全性和弹性。6