这些无人机可以通过监听其他飞机来避免空中碰撞

当一家名为Zipline的公司的无人机以每小时70英里的速度在空中飞行时，理想的情况是没有其他低空飞行但速度更快的飞机撞上它。Zipline无人机通过降落伞在卢旺达和加纳等国运送以健康为重点的物资（如血液）。他们还从阿肯色州的沃尔玛进行商业送货。在卢旺达，他们甚至从公牛（和猪）身上运送精液，用于授精，就公牛精液而言，重点是遗传多样性和产奶。

像任何其他飞机运营商一样，Zipline不希望发生任何空中碰撞。该公司首席技术官基南·怀罗贝克表示，尤其是在美国，在空域导航可能很棘手。乘坐塞斯纳巡航游玩的普通人、操作作物喷粉机或直升机的人的低空飞行飞机可能没有应答器宣布它们的位置。“很多这样的飞机，只是不需要携带应答器，”怀罗贝克说。“这个国家有一种狂野的西部航空精神。”

虽然驾驶小型飞机的人有责任向前看，避免撞上另一架飞机，如盘旋的直升机，但就无人机而言，无人机需要采取行动避免被击中。怀罗贝克说：“实际上，无人机的工作是看到塞斯纳向他们飞来，然后让开。”在这种情况下，小牛仔必须为跑得更快的牛郎让路。

这引发了一些问题，这些问题不仅仅适用于这家公司：一架无人驾驶飞机上没有人用他们的眼睛来寻找可能撞上它的交通，它怎么能避开一架快速飞行的飞机？它如何首先识别威胁性的交通？

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这个更大问题的解决方案，至少在Zipline的案例中，不涉及雷达、摄像头、激光雷达或其他传感器，这些往往是自动驾驶汽车领域常用的方法。相反，无人机公司决定使用可以监听其他飞机的麦克风，然后让无人机让开。

设备的设置是这样的：总共有八个麦克风，每个麦克风都放在一个从11英尺长的机翼前缘伸出的探头上，组成传感器阵列，负责探测其他飞机。该系统需要能够忽略无人机本身的环境噪音——无人机周围的空气和它自己的螺旋桨声音——只听其他飞行器的声音。怀罗贝克说：“这个阵列很重要，既有助于获得足够的信噪比来听到远处的飞机，也有助于找出飞机在哪里。”这样它就可以“三角测量这些飞机实际来自哪里”

要做到这一点，无人机需要少量的机载计算能力。“它结合了信号处理技术——如波束形成——以及机器学习和基于人工智能的技术，以便实际定位飞机的位置，”他说。小型机载GPU有助于这项工作，因为这些类型的芯片擅长处理与人工智能相关的任务。怀罗贝克说，幸运的是，麦克风不会产生那么多数据。“实际的信息管道太小了，（所以）它不是一个很大的计算负载，”他补充道。

为了建立这个系统，他们收集了训练数据，其中包括无人机和载人飞机（如飞机或直升机）之间约1.5万次计划中的互动。当然，在热气球或滑翔机的情况下，麦克风不会有太大帮助，但是怀罗贝克说，这种方法的一个偶然好处是快速移动的飞机也往往声音更大，这意味着快速移动的威胁发出的信号更强。

目前，该公司正在等待监管部门的批准，让无人机上的软件做出决定，采取规避行动，避开可能撞上它的飞机。这将涉及一种策略，比如主动让开，进入等待模式，直到海岸安全。目前，一些无人机安装了麦克风，即使整个系统还没有打开。“麦克风认为自己在控制，但事实并非如此，”他说；团队在飞行后检查来自它们的数据，以“确保它想做的是它应该做的”

Wyrobek希望在其运营的许多地区使用基于声音的检测和避免软件。“在大多数地方，我认为我们会使用它，”他说。“随着规模的扩大，我们希望不断提高安全性，这是实现这一目标的一种方式。”从空域管理的角度来看，这听起来不错。