【通知】关于举办“第三届高分北斗无人飞行器智能感知技术竞赛”的通知


      高分辨率对地观测系统和北斗卫星导航系统国家重大科技专项都是《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》确定的16个重大专项。第三届高分北斗 “无人飞行器智能感知技术竞赛”由国家重大专项支持,由上海交通大学、西北工业大学等国内高校和中国电子学会共同举办和承办,竞赛旨在加速推动先进感知导航技术创新,助力智能无人系统发展,培养和发现创新人才。

  根据高分/北斗学术年会安排和竞赛组委会计划,竞赛拟定于2019年第二、三季度组织实施,方案通知如下。

一、 指导思想和目的

高分北斗无人飞行器智能感知大赛将紧密围绕高分辨率对地观测、卫星导航领域的发展规划和要求,遵循“创新、合作、开放、开源”指导思想,通过开放、开源和建立竞赛联盟等形式,积极促进高分北斗智能感知导航技术创新,着力推动基于无人平台的高分北斗智能感知技术与创新应用的发展,努力实现以下目标

( 1 ) 促进智能感知导航领域技术交流合作,提升高分北斗重大专项的社会影响力;( 2 ) 助力基于无人平台的高分北斗智能感知技术的发展与创新应用;( 3 ) 对标国际无人飞行器创新大赛,办成智能感知与控制领域有全球影响力的技术赛事;( 4 ) 促进人才培养,鼓励年轻团队在本领域创新创业;( 5 ) 促进产学研结合与高分和北斗技术成果转化。

二、 组织机构

指导单位:高分辨率对地观测系统重大专项管理办公室

     国卫星导航系统重大专项管理办公室

     教育部科学技术司

主办单位:上海交通大学

     西北工业大学

     中国电子学会

承办单位:上海交通大学电子信息与电气工程学院

     上海交通大学学生创新中心

     中国电子学会智能无人系统分会

     智能空天电子系统技术工信部重点实验室

     上海北斗导航创新研究院

     上海西虹桥导航产业发展有限公司

支持单位:高分辨率对地观测学术年会组委会

     上海市大学生科技创业基金会

赞助单位:徐氏科技创新奖学基金

     恩智浦半导体

协办单位:上海市青浦区科学技术协会

     华东理工大学信息科学与工程学院

     吉林大学通信工程学院

     南昌大学信息工程学院

     上海交通大学感知与导航研究所

     深圳大学信息工程学院

     武汉大学测绘与遥感信息工程国家重点实验室

     西北工业大学电子信息学院、计算机学院

     厦门大学信息科学与技术学院

三、竞赛项目与奖项设置

  竞赛面向轻小型无人飞行器在复杂任务环境下实现快速、敏捷全自主飞行的应用需求,针对快速飞行过程中面临的各类技术挑战,以自主感知导航、快速路径规划为主题,综合应用包括视觉定位导航、多源传感器融合、场景三维建模与理解、目标/场景协同感知、高速避障、目标探测识别等关键技术。竞赛以开源共享形式促进技术的快速进步与研究社区的发展。

  比赛项目分为仿真赛和现场赛。

 1.项目内容

  如图1所示,比赛项目内容为快速穿越与搜索两个阶段。任务描述如下:无人机从停机坪A自动起飞,进入自主飞行模式,通过机载传感器,开启智能感知算法,自动识别地标,穿过障碍圈,进入人造小树林的密集障碍区对所有二维码进行搜索取证并正确识别,当所有抽签获得的二维码搜索完毕后,无人机自动降落到停机坪B,并将所采集的二维码照片与识别结果复制给裁判进行识别评分。

  项目以完成时间和完成度计算成绩。在限定时间内,无人机从起点起飞完成所有任务后成功完成自动降落视为完成项目(注:二维码未搜索完毕或正确识别视为未完成)。按照百分制打分, 完成项目按完成时间打分,时间越短,分值越高:

        得分 =100-30  *(完成时间最后一名时间) / ((第一名时间最后一名时间))

  未按时完成项目的根据飞机所依次完成目标任务数目打分,得分上限为60分。

        得分 =60 *(成功穿越障碍圈数目+成功搜索以及识别的二维码数目)/(总障碍圈数目+总二维码数目)

图1 现场比赛示意图(精确尺寸以实际场地为准)

 2. 比赛流程

  比赛分成两个阶段,第一个阶段为仿真初赛,本阶段用于筛选潜力参数队伍,入围16支参赛队伍。第二阶段为现场决赛,入围参赛队伍通过约2个月的调试(含赛前一个星期的现场调试),自带器材进行决赛PK。

 ( 1) 仿真赛

  仿真赛项目基于微软AirSim平台进行。竞赛组委会将在赛前一个月发布竞赛仿真场景以及SDK。参赛队伍下载场景与SDK在本机进行开发调试。仿真场景如图2

2 仿真场景穿越与二维码搜索(2018 年仿真赛截屏)

  初赛截止时间以前,所有队伍提交可执行程序与技术报告。竞赛组委会将根据项目成绩(70%)与技术报告成绩(30%)进行队伍排序。排在前16名的队伍顺利晋级。

项目评估系统由组委会提供,系统架构如图3所示。

图3 评估系统由两台Windows图形工作站组成

  评估系统计算平台硬件配置说明:

  项目评估方法如下:

  1)   比赛前系统程序随机挑选一个比赛场景。之后所有队伍均使用同一个场景。

  2)   每支队伍有三次机会运行程序,最终成绩取三次中最优成绩。

  3)   为保证公平公正,评估过程全程录像,参赛队伍有异议可调录像。

  技术报告评估由组委会专家委员会承担,评分主要包括以下方面:

  1)技术方案50% (展示创新性、可行性)

  2)团队技术基础30% (展示团队实力)

        3)进度报告10% (展示重要阶段性成果)

        4)遇到问题与解决方案10%(展示解决问题能力)

 (2)现场决赛

   现场决赛在上海交通大学举行,如图4所示:

                    图4 左转圈穿越,右二维码搜索(2018 年竞赛现场)

 决赛道具规格说明:

   障碍圈:直径1.4m, 颜色与标识牌黄底颜色一致,高度分别为1.4m和1.8m。障碍圈底部有数字标识,标识牌黄底黑字,大小约为0.55m*0.55m,个数为3制作参考图如下:

图5 障碍圈示意图与参考制作颜色

        障碍桩长方体,边长30cm,高度1.8cm。树桩数量为10个,颜色纹理随机。

  二维码:二位码打印在一张A4纸内,并被贴在树桩上,高度约为1.0~1.3m。数量为5个。全部正确识别并在规定区域取证视为成功。

    图6 障碍桩制作规格(注意:颜色随机,今年地面上无圆圈标识)

 

(3) 奖项设置

     对于获奖的参赛队伍,高分北斗办将统一组织在高分年会上颁发获奖证书,同时对获奖赛队颁发奖金,奖金设置如下:

   1)仿真赛奖金设置:

            一等奖1名 奖金30000元人民币

            二等奖2名 奖金20000元人民币

           三等奖3名 奖金10000元人民币

  2)现场赛奖金设置:

           一等奖1名 奖金50000元人民币

          二等奖2名 奖金30000元人民币

          三等奖3名 奖金10000元人民币

     对获奖团队和指导老师,将在高分北斗办青年创新基金项目申报和“北斗导航与位置服务重点实验室”开放基金申请过程中予以优先考虑。

四、参赛方式

  大赛组委会在高分学术年会官网http://www.chreos.org、 大赛组委会竞赛网站http://drone.sjtu.edu.cn/contest上海交大感知导航研究所微信公众号上同时发布竞赛通知。各参赛队于6月30日前发送报名表至大赛邮箱:isrlab@sjtu.edu.cn, UAVIS2017@163.com.

  鼓励小微企业、创业团队、高校研究所等组队参赛,按自愿报名的原则,填报参赛回执及报名表。

五、竞赛组织流程

  1.组织方式

  仿真赛的竞赛平台、竞赛项目和虚拟场景、评分细则等由竞赛组委会统一制作和共享。报名确认后,参赛队可下载仿真赛测试平台调试代码;并在初赛截止时间前统一提交代码,并进行在线测试和成绩评定;现场赛集中统一组织,由2019竞赛组委会根据仿真成绩统一确定。现场赛由竞赛常务理事单位负责现场组织,初定上海。

  2、 日程计划

   1) 网上报名:2019年3月-6月30日,对报名参赛团队进行资格审查,确定参赛资格,并通过大赛官网进行发布。

     2) 仿真初赛阶段:2019年7月初,优胜队参加现场决赛。

      3) 现场决赛阶段:现场决赛定于8月25日在上海交通大学举行。

   3、竞赛评审

          竞赛设评审组和仲裁组;评审组主要由技术专家委员会专家组成,根据统一的评审规则和评分细则,现场进行打分,工作人员统计并现场公布选手总得分;仲裁组由组委会和相关专家组成,负责对竞赛争议问题的审查、调解,提出调解仲裁方案,达成一致意见。

六、器材要求及支持

  1. 无人飞行器

   类型:旋翼无人飞行器

   总重量小于4kg(包括所有扩充件和防护)

   可组装或者改装,带防护套(圈)

   比赛前由团队向组委会提出无人机认定审核申请,由组委会判定无人机是否符合参赛标准。

  2. 传感器

   仿真赛器材规定:由比赛仿真平台统一提供。

   现场赛器材规定:无人机机型不限,允许挂载下列传感器:

          GNSS定位系统:非差分GNSS接收机

              惯性器:IMU、磁力计、气压计

测距传感器:红外、超声、单点激光

摄像头:单目、双目、多目、RGB-D摄像头

测速传感器:光流模块

           严禁使用以下传感器:

       严禁使用RTK-GNSS接收机以及其他任何外界辅助定位系统(如UWB等)

严禁使用多线激光雷达;(注:单线Lidar可用)

    3. 场地支持

             现场赛场地待定。赛前,组委会提供竞赛场地供参赛队调试。如需额外软硬件,由团队向组委会提出申请,通过审核后,由组委会出资购买相应的软硬件。

七、工作安排

  参赛报名: 2019年36月30

  仿真赛平台发布: 2019年4月15

  线上仿真测试:2019年5月156月30

  仿真赛:2019年7月初(具体时间待定)

  培训和选拔:7月底底至8月(具体时间待定)

  现场赛:2019年8月25日

  颁奖:2019年第六届高分年会主会场

八、有关事项

  1、报名时间:截止日期2019年6月30日报名时指定一名联络人(手机号和邮箱)用于大赛的联络沟通。

  2、竞赛通知:竞赛通知同步在高分年会官网、大赛组委会竞赛官网上海交通大学感知与导航研究所官网及微信公众号上发布。

   高分年会官网:www.chreos.org

   大赛组委会竞赛官网:drone.sjtu.edu.cn/contest

  3、本竞赛为公益性赛事,全程不收取任何报名费用。

  4、关于本竞赛有任何问题,欢迎咨询,组委会通联方式:

     通讯地址:上海市东川路800号上海交通大学微电子楼

     邮 箱:isrlab@sjtu.edu.cn