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AirSim:深度学习时代研究无人机的利器?
来源:尖兵之翼 | 作者:宁子安 | 发布时间: 2022-03-01 | 6620 次浏览 | 分享到:
AirSim 就是在这种情况下应运而生的,它将四旋翼的动力学模型与游戏引擎(虚幻引擎 Unreal)相结合……

•AirSim 还支持同时仿真多架无人机,可以测试集群和多无人机协同算法。

•AirSim 支持在视口中直接作图,由此可以显示无人机的飞行轨迹。

多无人机协同编队控制

 无人机跟踪8字形轨迹

3. 数据集自动收集、视觉算法测试

仿真场景中可以知道全部的信息,使用程序控制,可以很方便地实现对无人机位置和姿态的控制,同时也能方便地控制相机的姿态和内参。也可以同时添加多个相机,安装在无人机的不同位置。

•AirSim 中可以获得的图像包括:单目 RGB图像、双目深度图、分割图、红外图等。

o由于是仿真模拟,深度图和分割图非常完美,并不能完全模拟显示中的不确定性。

o红外图是基于分割图生成的,需要自己定义每个物体的温度。

•自由设置相机的数量、位置、内参等。

•自由添加噪声:相机畸变、运动模糊、图片随机噪声等。

•自由设置不同的天气状态:雨、雪、雾、风速、落叶、沙尘等。

•自由改变无人机的外观,可以将无人机外形设置成任意型号的无人机,如 DJI Mavic。

•可以导入现实中的环境。

•设置时间流逝,由此可以改变一天中太阳的位置,从而产生光照强度、光源位置变化,产生环境变化。

 

导入到AirSim 中的不同型号和外观的四旋翼

4.强化学习

AirSim 支持获取碰撞信息,碰撞信息不止包括是否发生碰撞,还包括:发生碰撞的位置、发生碰撞的表面、碰撞深度等信息。使用程序可以读取碰撞信息、无人机状态等,加上强化学习算法,可以实现强化学习的训练。

 

强化学习训练四旋翼无人机的飞行(视频来源:官方文档 https://microsoft.github.io/AirSim/reinforcement_learning/) 

5. 多传感器融合

AirSim 目前支持的传感器有:相机、双目相机、红外相机、雷达、距离传感器、气压计、IMU、GPS、磁力计。同时使用多个传感器,可以测试多传感器融合算法。

 总结与展望 

AirSim 是微软公司研发的基于虚幻引擎(Unreal Engine)的仿真平台,可以用于无人机或无人车的仿真,得益于虚幻引擎强大的视觉渲染能力和丰富且逼真的场景,AirSim中的仿真完全可以做到视觉上以假乱真的效果,非常适合无人机在视觉算法、机器学习、强化学习等领域的研究。

随着计算机视觉、机器学习和强化学习等领域的飞速发展,AirSim这一强大的工具必将得到大量的应用,并有力地推动相关领域的快速发展。


官方资料:

•AirSim 官网文档 :

https://microsoft.github.io/AirSim/

•虚幻引擎官方文档 :

https://docs.unrealengine.com/4.27/en-US/Basics/GettingStarted/

•虚幻商城 :

https://www.unrealengine.com/marketplace/zh-CN/content-cat/assets/environments?count=20&sortBy=effectiveDate&sortDir=DESC&start=0

•AirSim 官方源码 - GitHub :

https://github.com/Microsoft/AirSim

本文由西湖大学智能无人系统实验室博士生宁子安原创,申请文章授权请联系后台相关运营人员,未经授权不得转载。



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