Ненасыщенное пространство означает не полностью открытую среду, такую как внутреннее пространство, подземный коридор, природные пещеры и т. Д. С ускорением процесса урбанизации возрастает потребность в исследовании ненасыщенных пространств, что имеет глубокий смысл, но ненасыщенные пространства, как правило, имеют сложную структуру, отказываются от внешних сигналов и характеризуются деградацией особенностей окружающей среды, что создает вызовы для исследований. Развитие технологии беспилотных систем предоставило новое решение для исследования ненасыщенных пространств. В этом исследовании разработана автономная воздушная беспилотная система, несущая периферийный лазерный радар с большим углом обзора и оснащенная функциональными модулями, такими как определение местоположения и картографирование, планирование, управление и поддержка автономных полётов в неизвестное пространство. Также предложен новый метод автономного исследования ненасыщенных пространств, который позволяет через ручной или автономный способ сканировать точечные облака ненасыщенного пространства на основе предварительно построенной карты. Кроме того, для проверки предложенной системы и метода был проведен анализ в симуляционной среде и на реальной машине, достигнуты эффективность исследований соответственно 23,94 м³/с и 53,94 м³/с. В заключение, данное исследование показывает, что предложенная система и метод могут обеспечить эффективное автономное исследование ненасыщенных пространств, что может служить глубокому исследованию земли и космического пространства.

Ненасыщенные пространства; автономная картировка беспилотных систем; воздушная беспилотная система; планирование маршрутов; синхронное определение местоположения и маппинг