The Wallenberg laboratory for research on
Information Technology and Autonomous Systems

 

Information om projektet på svenska

WITAS är ett forskningslaboratorium inom Linköpings universitet. Det bedriver för närvarande ett enda stort projekt, vilket syftar till att utveckla informationsteknologi för autonoma flygfarkoster, så kallade UAV ("unmanned aerial vehicle"). Konkret innebär det en liten, obemannad helikopter som har datorer, videokameror och annan elektronik ombord, varmed den kan observera vad som händer på marken och fatta beslut på basis av detta.

WITAS-projektet sysslar bara med IT-systemen ombord. Den helikopter som kommer att behövas för experimenten längre fram i projektet kommer vi att köpa färdig. Det är heller inte nödvändigt att det just är en helikopter; den teknik vi arbetar med kan anpassas till olika typer av farkoster. Vi planerar för en helikopter med en nyttolast om 20 kilo, vilket innebär att den som helhet kommer att väga ungefär 100 kilo och vara 2-3 meter lång. Den blir alltså betydligt mindre än en vanlig helikopter, men betydligt större än en modellhelikopter.

För närvarande arbetar vi emellertid enbart i virtuell verklighet - många och omfattande simuleringar behövs innan vi kan göra de första experimenten med riktiga flygningar. Projektet startade 1997-01-01 och är planerat att avslutas 2003-12-31, alltså efter sju år. De första försöksflygningarna planeras till slutet av år 2001.

Hittillsvarande arbete

Under 1997 och 1998 har vi utvecklat en första version av UAV:ns styrsystem. I december 1998 demonstrerade vi ett system där en simulerad UAV flyger i en simulerad värld där det finns ett vägnät och ett antal (också simulerade) bilar som kör omkring på vägarna. Simuleringen av denna verklighet genererar två slags videobilder: dels en där man ser marken från helikopterns utsiktspunkt, dels också en där vi som utomstående betraktare kan se helikoptern och bilarna på marken. Den första videobilden matas in i ombordsystemet, där bilden bearbetas, tolkas, och leder till att (den simulerade) helikoptern väljer flygriktning och andra flygmanövrer.

Det uppdrag som helikoptern får i denna simulerade verklighet är att uppsöka en bil med visst signalement, och att sedan följa efter den på dess fortsatta färd. Därvid observerar helikoptern olika "handlingar" som bilen utför, till exempel att sakta ner före en korsning, att ge företräde för en annan bil, att svänga vänster, och att göra en omkörning. IT-systemet i helikoptern analyserar bildföljden från (den simulerade) videokameran, och förmår tolka att de nämnda "handlingarna" har utförts.

Vidare ställs helikoptern inför olika situationer där sikten till den följda bilen är skymd, till exempel när den kör under en bro eller genom en tunnel. IT-systemet gör då antaganden om vad som närmast kan komma att hända, till exempel att bilen så småningom kommer ut i andra änden av tunneln, och agerar på basis av det. Systemet gör inte enbart ett enda antagande, utan håller reda på flera olika möjliga händelseutvecklingar med olika sannolikheter, och relaterar dem alla till de fortsatta observationerna. På det sättet kan den undvika att blanda samman snarlika bilar, och har större möjligheter att behålla kontakten med den bil som uppdraget gäller.

Planer för fortsatt arbete

I det fortsatta arbetet ska främst följande göras:

Vi har också påbörjat arbete på operationer som helikoptern ska kunna göra under markuppehåll på en obemannad servicestation, till exempel att tanka bränsle eller att lasta och lossa paket.

Motivering för projektet

Obemannade flygfarkoster förutses få många tillämpningar i framtiden. WITAS-projektet är emellertid ett renodlat forskningsprojekt, vilket innebär att vi inte arbetar mot någon viss tillämpning. Ur teknikvetenskaplig synpunkt är problemet med en obemannad helikopter intressant därför att det kräver ett komplext system med ett antal delar som var för sig är intressanta och viktiga: analys av rörliga bilder, integrering av bildtolkning och manövrering, förmåga att modellera en verklighet och förutsäga närmast kommande utveckling i denna, förmåga till självständigt beslutsfattande i ett robotiksystem, och så vidare. Dessutom ger det tillfälle att vidareutveckla metoder för simulering, virtuell verklighet, kompakta datorsystem för ombordanvändning med mera inom ramen för en konkret och gripbar uppgift.

Ytterligare information

Ytterligare information om projektet finns på engelska och åtkommes genom att klicka de olika rubrikerna i menykolumnen till vänster, eller genom att kontakta de personer som står listade under menyrubriken "members".

Maintenance information:
Latest update 9.8.1999 by WITAS secretariat.
Edit mode
aml, position code D.witas.gen.svenska.