清华大学课题组联合美团研发无人机声波定位技术,获国际会议最佳论文奖

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11月8日,第20届国际计算机学会嵌入式网络感知系统大会(Association for Computing Machinery,简称ACM)在美国波士顿召开。清华大学软件学院副教授何源课题组与美团的联合研究成果《麦巢:辅助无人机精准降落的远距离即时声源定位技术》(MicNest: Long-Range Instant Acoustic Localization of Drones in Precise Landing)获得了大会Best Paper Runner-Up奖(最佳论文第二名)。

▲ACM SenSys 2022获奖证书

ACM嵌入式网络感知系统大会(ACM Conference on Embedded Networked Sensor Systems)物联网领域旗舰学术会议,自2003年开始已连续举办20届。本届大会共收到209篇论文投稿,评选出1篇Best Paper和1篇Best Paper Runner Up。

从清华大学课题组了解到,该项目源于美团正在探索的城市低空物流网络真实应用场景。研究工作也得到了美团无人机团队、清华大学-美团数字生活联合研究院、国家自然科学基金的共同支持。

其中,高精度的定位追踪技术是保障配送服务无人机安全可靠精准起降的关键技术之一。该项研究提出了一种基于地面麦克风阵列进行远距离即时声源定位的方案,有效解决了复杂城市环境中信号衰减快、信噪比低、多普勒非线性失真等难题,对无人机的可定位高度达120m,定位相对误差0.5%。

目前,该技术方案已经接入美团无人机的飞行控制系统,并通过了多种复杂环境的测试验证,未来计划在美团无人配送业务中落地应用。美团相关技术负责人介绍,团队正在联合清华大学课题组共同解决工程化落地问题,目前完成上百架次验证,“经验证有很好的重复性和高精度,能够有效支持无人机在复杂业务场景的精准起降。”

蓬勃发展的无人机产业,为当前正蓄势爆发的即时零售新业态提供了更高效的配送解决方案。而前沿技术在现实场景中的落地应用,能够进一步促进技术的发展。据深圳市交通运输局数据,美团无人机已开通11条城市场景常态化试运行航线,完成超7万单真实订单,配送飞行总时长超1万小时,累计测试超40万架次。

“综合来看,城市低空末端物流具有高效、稳定、高品质等特点,可以更好满足当前市场对即时物流行业发展的新需求,这也成为推动相关产业在近两年快速落地的主要原因。”美团无人机业务负责人毛一年说。

当前,亚马逊、谷歌、美团、京东等全球科技企业,都在努力探索无人机配送的“最后一公里”。但与国外地广人稀的末端配送环境不同,国内城市低空无人机物流面临的环境更为复杂,遇到的技术难题也更多。

为此,美团在积极探索前沿技术的应用落地。去年4月,清华大学还联合美团,成立了清华大学-美团数字生活联合研究院(以下简称联合研究院),依托清华多个院系的技术优势助力数字生活创新发展。

截至目前,依托联合研究院平台,双方已共同发起20多项联合科研课题,由电子工程系、自动化系、车辆与运载学院、软件学院、计算机科学与技术系、工业工程系多个跨学科、跨领域专家组成的“豪华”科研阵容,围绕无人配送、空地协同、自动时空配准、高性能计算等关键方向展开攻关。

“我们希望通过校企合作,从实际场景中得到需求,结合高校的研究内容,解决这些实际问题,进而提出重要的学术成果,或者是技术突破。”清华大学-美团数字生活联合研究院院长、清华大学信息科学技术学院副院长、自动化系主任张涛教授认为,这种企业提需求、高校做解答的方法,能够形成有效的产研协作循环。

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