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关于举办“智在飞翔”2021 • 无人飞行器智能感知技术竞赛的通知

无人飞行器智能感知技术竞赛已顺利举办七届,吸引了数千名来自全国各地高等院校、研究院所、初创公司的创客团队参与。根据竞赛组委会计划,“智在飞翔”2021 • 无人飞行器智能感知技术竞赛拟定于2021年第三、四季度组织实施,具体通知如下:

一、指导思想和目的

无人飞行器智能感知技术竞赛,已从上海交通大学自主品牌“三维科技融合创新竞赛”的代表发展成为全国性技术挑战赛,并致力于把竞赛打造成智能感知与控制领域具有全球影响力的技术赛事,本次竞赛将遵循“创新、合作、开放、开源”的指导思想,通过开放、开源和建立竞赛联盟等形式,旨在加速推动智能感知、定位导航与自主控制等领域的技术创新,并积极促进相关创新成果在无人飞行器领域开展转化与应用,发现和发掘一批优质潜力项目和创新人才,为无人智能产业培养更多的未来技术领军人才。

二、组织机构

(一)主办单位

上海交通大学

西北工业大学

中国电子学会

中国电子教育学会

中国电子科技集团公司第三十二研究所

(二)承办单位

上海交通大学电子信息与电气工程学院

中国电子教育学会研究生分会

上海交通大学电院教学发展与学生创新中心(交大E谷)

上海交通大学电院感知科学与工程学院(筹建)

上海闻枢科技有限公司

上海西虹桥导航产业发展有限公司

(三)特别赞助单位

恩智浦(中国)管理有限公司

(四)赞助单位

徐氏科技创新奖学基金

上海闻枢科技有限公司

(五)支持单位

上海庆崟智能科技有限公司

上海西虹桥导航技术有限公司

三、竞赛项目

竞赛以“智在飞翔”为主题,面向轻小型无人飞行器在复杂任务环境下实现快速、敏捷、自主飞行的应用需求,无人机通过智能感知,实现目标探测识别与定位,快速避障与自主规划路径,从而高效地完成飞行任务。竞赛过程中综合运用目标/场景智能/协同感知、自主导航定位、场景三维建模与理解、动态目标探测识别、自主避障、复杂场景多目标自主搜索、自主控制与智能决策等多项技术,有利于加强相关技术协同创新,加快科技成果的转化与应用,赋能无人系统单体智能、群体智能的创新发展。

比赛项目设线上仿真赛线下赛两项。线下赛定在上海交通大学SEIEE·云智人工智能创新应用研究中心(上海市松江区新效支路258号3号楼)进行。

注:线下赛有可能随疫情情况进行调整,具体请关注竞赛后续通知。

(一)线上仿真赛

总体说明

竞赛面向个人或团队(3-8人),包括但不仅限于在职技术开发人员、高校相关专业学生及教师、相关企业等。

2021年采用UE4 + AirSim的仿真场景进行比赛;各比赛队伍根据比赛地图要求编写程序操控无人机到达终点。本次比赛共发布两个不同难度场景,即废墟情景和公园赛道场景,其中:难度较高的废墟场景包含3个静态圆圈,3个动态圆圈和一个摆动障碍物;难度较低的公园赛道场景包含7个圆圈。参赛队伍可挑战废墟情景和公园赛道场景之一,亦可同时挑战两个场景。

与往届的不同:

(1)考虑到SLAM系统的难度,本届比赛将开放飞机的位姿结果,但鼓励各参赛队伍采用SLAM,VIO等技术估计无人机位姿。

(2)地图包含多种运动方式的障碍物。

(3)公园赛道场景将开放所有API。

(4)废墟场景仍然屏蔽指定位置飞行的API,开放控制速度及以下的控制环,具体见附录。

比赛任务说明和计分规则

1.比赛任务:

选手通过编写程序,打包应用程序控制无人机从1号停机坪起飞,依次钻过所有圈,并在最终的1号停机坪落下,中间无碰撞,视为完成任务,记录时间,时间较短者为优。

2.计分规则:

在完成任务的情况下,以时间较短者为优胜;在未完成任务的情况下,取已完成钻圈数量最大者为优胜,相同情况下,取时间短者为优胜。

3.比赛组委会会根据采用人工计时打分的方式。

4.表一、表二中的静态圆圈随机位置产生与Content/Files/ 文件夹中的 seed.txt 中的数值绑定(会在一定范围内随机)。参赛队伍可以尝试不同的数值来测试飞行效果。

5.表一中“运动周期”一栏向提供参赛选手调整接口。通过修改 Content/Files/ 文件夹中的 .txt 文件,可以修改运动圆圈的运动周期。具体操作请看 /Content/Files 下的ReadMe.txt文件。

废墟场景及路线概览

公园赛道场景及路线概览

比赛场景下载

1.场景网盘链接:https://pan.baidu.com/s/1t-byWF-97JNqWv6RnIEhTQ 提取码:u148。

2.AirSim版本https://github.com/microsoft/AirSim master版本。

3.版本说明:此版为尽快让大家上手操作编程,熟悉大致发布场景,有bug或者可提升的地方则会在后续补充更改,大体场景纹理和随机位置不会做大改动。

4.进入场景后,可使用M按键进入到观察模式,可以用W、A、S、D、上下左右控制镜头移动,观察场景;按0可以显示/隐藏前视图,下视图,深度图的小窗口。

5.若出现不明原因导致程序崩溃,如某些地方的碰撞没有验证,请及时联系主办方。

比赛工程配置参考

参考https://microsoft.github.io/AirSim/apis_cpp.html quick start部分,关键在于在VS2019中分别添加Include路径和Lib路径,可以在VS 2019中运行AirSim的例程。

比赛提交说明

参赛队员需要将自己的程序或者可执行文件打包,比赛时,裁判不会帮助其调试路径等问题。Windows 10系统下的控制程序需要将自己依赖的程序包打包进自己的工程中,Ubuntu 系统下的控制程序需要自己打包成可执行文件或脚本(可用docker, appImage 或linuxdepoyqt等工具打包)。

比赛可用API说明

鼓励方案和真机方案相同或近似,采用ubuntu + ROS的编程方式。比赛可用API见附录,不可用GPS等API,我们第一版提供的AirLib直接编译于master分支的AirSim,并未注释掉GPS等相关API,方便大家调试,但注意比赛的时候禁止使用除了下面的其他API函数。

传感器说明

1. 摄像机说明:深度相机的深度图仅可使用0-5m的范围,最终发布的场景会禁掉5m以上的深度图像素并设置为无限大。

2. 传感器说明:

相关数据格式定义:AirLibincludecommonComminStructs.hpp

误差以及模型参数:

IMU: AirLibincludesensorsimuImuSimpleParams.hpp;

磁力计:AirLibincludesensorsmagnetometerMagnetometerSimpleParams.hpp;

气压计:AirLibincludesensorsarometerBarometerSimpleParams.hpp;

3.相关文档有网址链接,介绍传感器的物理模型、误差模型以及频率,高度误差为20厘米。

附录

可用API

(二)线下赛

届时由仿真赛成绩筛选出的队伍可参加线下赛,废墟场景取有成绩者(钻过1个圈及以上)的前12名可进入决赛,公园赛道场景取有成绩者的前三可报名参与决赛。

线下赛将仍然采用钻圈,前面7个圈采取竞速策略,后面设置障碍物,示意图如下,具体圈的数量和摆放待仿真赛结束会有更详尽的文档发布。下图仅为示意图:

线下赛示意图

比赛规则

选手飞机从起飞坪起飞,全程不可手动操控飞机,依次钻过1-8号圈,最后停在停机坪则视为完成比赛,时间短者为胜,未完成比赛的队伍取完成钻圈数量多者为胜,完成任务相同的队伍取完成最后任务时的时间短者为胜。

道具说明

四、奖项设置

在竞赛颁奖仪式上为获奖的参赛队伍统一颁发获奖证书和奖金(所有奖金不叠加,以奖金高者为准)。奖金设置如下:

五、时间计划

六、有关事项

报名方式:各参赛团队请于8月20日前填写参赛报名表,并发送至大赛邮箱:isrlab@sjtu.edu.cn。

报名资格:鼓励小微企业、创业团队、高校研究所等组队参赛。

赛事咨询:关于竞赛有任何问题,欢迎咨询,组委会通讯地址:上海交通大学微电子楼;邮箱:isrlab@sjtu.edu.cn。

点击阅读原文下载仿真赛及线下赛场景说明。

为推动无人机智能感知技术创新和人才培养,全程不收取任何报名费用。

附件:

竞赛报名表

赛队名称:

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