作者：路住昌平 转载链接：https://www.jianshu.com/p/875afcaedf8c

项目简介

DARPA-美国国防高级研究局。
FLA-Fast lightweight autonomy 快速轻量级自主飞行计划。


该研究计划于2015年启动，致力于发展全新算法，使小型无人机仅凭所搭载的高分辨摄像机、激光雷达、声呐或惯性测量单元，便可在房间等设障环境中自主导航飞行、搜集态势感知数据。该项目在2016年利用商用四旋翼无人机在设置障碍物的机库内进行了验证试验，达到了20米/秒的飞行速度指标。未来，项目将继续优化避障算法，扩展感知范围，以更好进行急转弯等快速机动动作。

该技术的潜在应用包括：在军事人员进入建筑物前对其内部进行快速的扫描，在从空中的视线会被树冠遮挡的森林密布区或丛林中寻找被击落的飞行员，在地震等自然灾害发生后进入受损建筑物寻找幸存者等。

快速轻量自主项目第一阶段

2017年6月，在经过一系列障碍物飞行测试后，DARPA的快速轻量自主(FLA)项目第一阶段宣告结束。由DARPA支持的三个小组的研究人员聚集在佛罗里达州，对四轴无人飞行器进行了测试试验。

测试结合了前三次飞行实验的结果，一起测试了真实环境中的算法和鲁棒性，如从阳光明媚到黑暗建筑内部的快速调整、感测和避免各类障碍物、在无特征的环境中穿越漫长距离。在最后一天，这架飞机必须依靠自身穿过一个树木繁茂的区域和一个飞机场，找到黑暗机库敞开的一扇门，围绕架设在在机库内部的墙壁和障碍物进行机动飞行，找到一个红色的化学桶作为目标，并飞回到起点。

快速轻量自主项目第二阶段

2018年7月，FLA项目完成了第二阶段的飞行测试，研究人员演示最新FLA软件在模拟城市环境中，在没有人类帮助的情况下执行现实世界的任务。其展示的先进算法可以将小型空中和地面系统转变为能自主执行危险任务的编队成员——例如在充满敌军的城市环境中执行任务的先前侦察，或者在地震后搜索受损建筑物以寻找幸存者。

在第二阶段，来自麻省理工学院和德雷珀实验室(MIT/Draper)的工程师团队为使无人机速度增加，减少了机载传感器的数量，以减轻无人机的重量。在飞行试验中，研究人员成功地演示了对模拟城镇周边不同位置汽车的自主识别。在“探索模式”下，无人机对车辆进行识别，并通过Wi-Fi实时提供可点击的高分辨率图像，同时可在手持设备上的ATAK地理数字地图上显示。

OFFSET计划

DARPA在2016年12月启动了“集群使能攻击战术”（OFFSET）项目，旨在快速生成集群战术，评估集群战术的有效性，并将最佳集群战术整合到野外作战中。为实现这一目标，项目寻求构建一个支持开放式系统架构的活跃集群战术开发生态系统，该系统主要包括3个部分。

第一，先进的人员集群界面，使操作人员能够同时对数百个无人平台进行实时监控和指挥。该计划旨在利用正在兴起的沉浸式直观交互技术（例如增强和虚拟现实技术，基于语音、手势和触控的技术等）来创建具有沉浸式态势感知和决策呈现能力的新型指控界面。界面还将包含一个集群交互语法，实现集群战术的“自由式”设计，以便实现基于现场实时条件的动态行动和反应。

第二，一套实时的网络虚拟环境，用以保障实际的集群战术演练。在演练中，操作人员可以在现实世界中使用各种无人系统或在虚拟系统中探索创新的合成技术快速探索、开发和评估集群战术，并从中选择最佳战术。此外，操作人员可以通过该系统提交集群战术进行排名，以鼓励竞争和协作。

第三，社区驱动的集群战术交流。该项目还为参与人员提供撰写集群算法甚至改进其他现有集群战术的工具，这可以为最终用户生成集群战术提供可扩展的架构，并帮助创建一个持久的社区来创新和培养更为有效的战术。

OFFSET项目包括5个核心领域：集群战术、集群自主、人员-集群协同，虚拟环境和物理测试平台，项目通过对各种无人空中和地面平台的频繁实时试验来展示其技术。大约每6个月，项目的总体复杂性就需要随着集群大小、空间操作规模和任务持续时间等的增加而不断增长，因此平均每6个月，项目会着力推动某一核心领域技术的发展。未来，希望通过直观的用户界面实现对上百个集群目标的战术操作，应用于无人机和/或地面无人车辆集群，配备地面的班级等小型步兵部队。

2018年10月，项目开始第三阶段“集群冲刺”，集中讨论“人员-集群协同”和“集群战术”核心领域，同时授予8家公司第二波集群冲刺合同。“人员-集群协同”是为增强人类与自主集群交互设计，开发和演示新的框架，试图解决集群系统本身的复杂性，以及人类或指战员在进行城市作战时的认知需求。集群战术是为操作人员提供集群作战的战术或者方法的存储库，主要针对任务持续时间1～2小时、面积为4个方形城市街区的“城市突袭”的任务，利用异构集群的空中和地面机器人，设计和实施的复杂集群战术。

2019年4月，开始征求第四次冲刺的创意，包括为OFFSET在虚拟环境中开发合成技术以及应用人工智能（AI）以探索和学习新的集群战术两个方面。以便为基于演练的集群模拟器开发合成技术和人工智能应用。对于合成技术，主要指分布式“墙体透视”传感器，无源集群通信或增强型传感器/计算阵列，以实现和演示新的集群战术。并利用人工智能加速集群战术设计，操作人员将通过OFFSET的虚拟环境，利用人工智能框架来发现、学习和强化新型集群战术。近期最重要的进展是在6月成功进行了第二次外场试验，试验中空中和地面机器人团队测试了以隔离城市目标的相关战术，任务执行时间达到30分钟。

OFFSET项目未来计划实现多达250架协作自主的无人系统集群，执行任务时间15～30分钟，最终延长到6小时，并很有可能实现通过语音指令为集群发布任务的功能。待列装后，OFFSET项目集群可为地面部队解决城市作战中遇到的高层建筑、狭小空间和有限视线等多种问题。