2013無人機大賽現場記錄
模型視點
作者：趙國慶
在萬眾矚目中，第二屆中航工業杯無人機大賽於2013年9月15日～25日在北京密雲機場如期舉行。兩年前，在中國航空博物館舉行的第一屆無人機大賽上，“靈龍”、“信鴿”、“四舵麵飛翼”等優秀作品曾給人連連帶來驚喜。而當這份驚喜還未完全消退時，新一輪視覺盛宴又展現在世人眼前。
一、競技賽固定翼類
本屆大賽固定翼競技項目難度較上屆有所提高。上屆比賽中要求無人機全程自主飛行，先後完成跑道起飛、通場，然後在固定的模擬航空母艦甲板上自主著陸。而本屆比賽增加了兩項內容：搜索目標並空投載荷和甲板觸地複飛。
搜索目標任務要求無人機在起飛後對航線上的三個靶標進行搜索。每輪比賽前裁判會將三個靶標中的兩個設置為紅色。無人機必須在識別出紅色靶標的基礎上，分別向這兩個靶標中心空投一個灌滿紅色墨水的礦泉水瓶。從技術角度看，該任務除要求無人機具備圖像處理與識別功能外，還必須具備判斷自身與地麵目標相對位置的能力。
甲板觸地複飛任務要求無人機下降至模擬甲板上，並在起落架接地後迅速拉起複飛。該任務看似簡單，實際上也暗藏玄機：無人機必須利用傳感器“知道”自己觸到了地麵後才能向上拉起。且這個拉起的時間必須控製得恰到好處——早了起落架會碰不到甲板，晚了飛機將會衝出甲板。
除了新增的兩個任務外，本屆大賽的著陸難度也有大幅提升。當無人機進入著陸航線後，模擬航空母艦會在裁判的指揮下以某個速度向前移動。為此，無人機在著陸時必須利用傳感器實時獲取航母與自身的相對位置，並及時修正下滑航線。
可能是由於比賽內容難度的增加，本屆大賽競技賽固定翼項目的參賽隊伍比上屆減少很多。而在最終報名參加比賽的11支隊伍中，最終有成績的僅有5支。沈陽航空航天大學代表隊憑借參賽無人機優異的飛行性能和精確的定點著陸最終拔得比賽頭籌，卻因未能把握好空投環節，導致比賽基本分數沒有超過800，與大獎失之交臂。最終，本屆大賽固定翼項目的大獎空缺，得分最高的沈航“風刃”隊取得一等獎。
二、競技賽旋翼類
旋翼類競技賽是本屆無人機大賽新增的項目。該項比賽模擬直升機在海上並列行駛的船隻間執行橫向補給運輸任務，參賽旋翼無人機需完成兩個動平台之間的物品拾取和碼放。比賽要求參賽無人機必須采用旋翼類垂直起降飛行平台，最大特征尺寸不超過2m，起飛重量不超過20kg。無人機載運物品規定為組委會提供的4個重量小於2kg的圓桶，桶上有垂直固定的半圓弧提手。比賽中無人機需要從規定的旋翼機起降點自主起飛並到達目標上空後，先飛往一側動平台拾取區拾取物品，再碼放到另一側動平台指定區域。規則還要求：拾取和碼放過程中，旋翼無人機平台的任何部件都不能接觸地麵、甲板、動平台和其它固定的賽場設施。比賽包括兩輪預賽和第三輪決賽。預賽中動平台一直維持一個位置不運動，而決賽中動平台會沿著導軌作長距離往複運動。
基於視頻係統進行定位、抓取和移動載重物是該項比賽最為重要的核心，而巧妙的抓取機構與抓取判斷算法在比賽中也具有重要作用。在比賽場上可以看到一些有趣的細節：一些無人機盡管沒有抓起載重圓桶，但因自主飛行算法原因，無人機“自以為”成功抓取並帶著虛擬的“圓筒”飛至目標平台放下。也有些無人機雖然將載重圓桶抓起，但由於抓取機構可靠性不高，在飛行途中或不慎將載重物丟下，或在應該投放時沒有將載重物放下，而無人機卻對此無動於衷繼續執行後續的自動指令。
本屆無人機大賽共有11支隊伍參與該項角逐，最終有6支隊伍獲得有效成績。沈陽自動化所參賽隊直升機飛行動作迅速利索，雖然投放抓取機構時有故障，但還是憑借綜合優勢在預賽中保持領先。新加坡國立大學-南京理工大學聯合隊雖然在預賽中表現不佳屈居第四，但決賽前該隊可能根據現場情況及時修正了控製算法，在決賽輪中取得了最好的成績。最終根據預賽與決賽分數相加的比賽規則，沈陽自動化所取得該項比賽冠軍，新加坡國立大學-南京理工大學聯合隊取得亞軍。與固定翼類競技賽相似，因為所有參賽隊基本分數都沒有到達800分，本屆比賽旋翼類大獎空缺，獎金將累計加入下一屆比賽。