暴雨、斷網、高樓遮擋、三維空間定位……
重慶造“最強大腦”助飛行汽車扛住極端考驗
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未來這顆“大腦”還會裝進物流無人機、極端環境機器人等。(視頻截圖)
AI邊緣計算中心
所屬產業:空天信息
特點:國內首個將北斗高精度定位、低軌衛星通信與地面5G網絡深度融合的“空天地一體”通導解決方案
應用場景:廣泛應用於飛行汽車、物流無人機及極端工作環境下的具身智能機器人
想象一下這個場景:
未來某天,你坐著一輛飛行汽車(eVTOL,電動垂直起降飛行器)穿梭在離地面300米的空中,一場突如其來的大暴雨讓你的視線完全模糊,5G信號也遭遇電磁干擾。
要是在地面,你可以靠邊停車,但在高空,你該怎麼辦?這時,就需要一個永不失聯的“最強大腦”。而這,正是當前飛行汽車遭遇的最大技術難題之一。
破局之道,已在重慶出現。
近日,在北斗智聯科技有限公司(以下簡稱北斗智聯)重慶公司的實驗室裡,記者看到了一個銀色“方盒子”。
“這是AI邊緣計算中心。”該公司重慶總經理王穎說,通俗地講,它就是飛行汽車的“大腦”,能通過AI技術,把衛星網和5G網“融”在一起,無論環境多惡劣,都能讓飛行器知道自己在哪、該往哪去。
這個“大腦”,也是國內首批將融合定位與通信徹底打通的整體解決方案之一,將在今年的北京車展上正式公開亮相。
汽車飛天為何需要超強“大腦”
這個銀色“方盒子”意味著什麼?
北斗智聯研發規劃負責人劉蕊磊打了個比方:“如果把飛行汽車看作一個人,那飛控系統就是它的‘小腦’,負責運動平衡﹔而我們研發的,是它的‘大腦’,負責思考和聯絡。”
這顆“大腦”之所以不可或缺,是因為天空的交通邏輯比地面復雜得多:
首先是維度的跨越。路面行車是2D視角,而空中飛行是3D視角,還要精確感知高度變化。在三維空間,傳統的定位稍有偏差,就可能發生相撞。
其次,地面有清晰的車道線、紅綠燈和交通標識,但低空空域沒法設置物理標志。飛行汽車必須依靠極高精度的數字地圖和實時感知,來尋找“看不見的航路”。
最后,地面的5G網絡信號強烈且連續﹔但到了空中,基站信號會隨著高度增加迅速衰減,變得時斷時續。因此,飛行汽車必須在瞬息間獲取並分析來自衛星、地面基站及傳感器的龐大數據。若沒有一顆處理能力極強的“大腦”,飛行汽車就如同一個人在暴風雨中被蒙上雙眼。
北斗智聯在智能汽車賽道深耕多年,對於解決極端環境下的定位與通信難題,本就底氣十足。2024年,北斗智聯啟動AI邊緣計算中心的研發,並在智能汽車上率先實現一系列功能落地。然而,當項目推進到實際模擬階段時,研發團隊發現,天空帶來的挑戰遠比想象中嚴峻。
“大腦”扛住了一個個模擬極端場景
起初,研發團隊嘗試將成熟的地面智能化方案直接搬上天。他們認為,只要加強芯片算力,把地面的信號融合在一起就行。
“但在模擬測試中,一旦遭遇極端天氣,系統就會因為信號切換不及時而頻頻宕機。”劉蕊磊回憶,“天氣變量太大,原有的經驗靠不住。”
經過反復思考和討論,他們決定進行一次技術邏輯的大重構:把天上地下的網全連起來,讓AI自己做決定。
團隊提出了一種動態融合算法——當AI監測到地面5G信號受干擾時,會瞬間將數據流一切為二——一半繼續嘗試連接地面,另一半則果斷通過衛星鏈路上傳。
這種信號分流技術,實現了低軌衛星網與地面網絡的深度無縫融合。
為了驗証這顆“大腦”的極限,團隊在實驗室裡開啟了24小時全天候模擬試驗:
當飛行器闖入摩天大樓林立的“城市峽谷”時,衛星信號因建筑遮擋反復“漂移”﹔在海拔500米空中突遇強對流天氣時,強電磁脈沖對通導系統進行瘋狂“轟炸”……
一個個極端場景,飛行器的“大腦”都扛住了!“北斗高精度定位+低軌衛星寬帶通信+融合地面網絡+AI算法”這項技術,成功解決了高隔離度天線等物理難題。今后,飛行汽車制造商隻需安裝這個“大腦”,就能獲得完整的智能化能力,開發周期可大幅縮短。
可裝進機器人軀殼應用於各種場景
“目前的‘大腦’樣品,只是階段性成果。我們要把現在的邊緣計算中心,升級為星地協同算力網。”劉蕊磊說,未來飛行汽車的“大腦”要正常工作,主要難點在於克服衛星通信在高頻移動中的信號延遲,以及海量數據在星、地間的實時調度。目前,北斗智聯正積極參與國家低軌衛星星座的終端協議制定,嘗試通過“星上計算”與“端側計算”的協同,實現算力的跨時空共享。
業內人士認為,隨著中國低軌衛星規劃的加速落地,未來幾年,成千上萬顆衛星將織就一張覆蓋全球的網。對北斗智聯而言,這意味著“大腦”的信號感知不再有死角。
在實驗室的一角,記者還看到一台名為“小北”的具身智能機器人樣品。
“未來,這顆‘大腦’不僅能裝在飛行汽車裡,還會裝進機器人的軀殼。”王穎表示,這種融合了低軌衛星技術的具身智能機器人,能在沒有任何地面信號的荒野、深山或災后廢墟中工作,可以參與生命救援,在信號盲區精准“逆行”,也可作為探險考察先鋒,在地球上任何角落保持實時在線。因為它們不需要基站信號,直接“仰望星空”就能獲取精准指令與定位。(新重慶-重慶日報記者 白麟)
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