国際航空ロボット競技会

金属製の円盤をアリーナの片側から反対側へ移動させるという当初のミッションは、多くの人にとってほぼ不可能だと考えられていた。大学チームはその後2年間でエントリーを改良し、ジョージア工科大学のチームが競技で初めて自律的な離陸、飛行、着陸を成功させた。1995年には、スタンフォード大学のチームが1枚の円盤をつかみ、アリーナの片側から反対側へ完全自律飛行で移動させることに成功した。^{[ 9 ] [ 10 ]}

競技のミッションは、チームが有害廃棄物投棄場を探し、部分的に埋まっているランダムな向きの有害廃棄物ドラムの位置を地図上に示し、各ドラムの外側にある危険物ラベルから各ドラムの内容物を特定し、ドラムの1つからサンプルを持ち帰ることを要求することで、より厳しく、抽象的でないものになった。^{[ 11 ]} 1996年、ドレイパー研究所の支援を受けたマサチューセッツ工科大学とボストン大学のチームが、5つの有害廃棄物ドラムすべての位置を繰り返し正確に地図上に示し、空中から2つの内容物を正しく特定する小型の完全自律飛行ロボットを作成し、^{[ 12 ]}ミッションの約75%を完了した。翌年、カーネギーメロン大学のチームが開発した空中ロボットがミッション全体を完了した。^{[ 10 ]}

3回目のミッションは1998年に開始されました。これは、完全自律型のロボットが離陸し、災害地域に飛行して、火災、破損した水道管、有毒ガスの雲、瓦礫の中を捜索する捜索救助ミッションでした。^{[ 13 ]}このシナリオは、米国エネルギー省の危険物管理および緊急対応（HAMMER）訓練施設で再現されました。シナリオのリアリティのため、災害地域から自力で脱出できない生存者をシミュレートするために、人間の俳優の代わりにアニマトロニクスが使用されました。^{[ 14 ]}ドイツのベルリン工科大学の空中ロボットは、すべての障害物を検知して回避し、地上のすべての死者と生存者を識別し（動きに基づいて両者を区別）、生存者の写真とその位置を救助を試みる最初の対応者に中継することができました。^{[ 15 ]} このミッションは2000年に完了しました。^{[ 16 ]}

4番目のミッションは2001年に開始されました。このミッションには、同じ自律的な動作を必要とする3つのシナリオが含まれていました。1つ目は、沿岸から3キロメートル沖合の潜水艦が空中ロボットを派遣して沿岸都市を見つけ、人質が拘束されている大使館を特定し、大使館の建物内の有効な開口部を見つけ、建物内に入り（またはセンサープローブ/潜水艇を派遣）、 大使館への水陸両用攻撃で人質を解放する前に、3キロメートル離れた潜水艦に人質の写真を中継する人質救出ミッションです。^{[ 17 ]} 2つ目は、ウイルスによって考古学チームが死亡した古代の霊廟の発見で、チームは内部に重要で記録されていないタペストリーが掛けられていると無線で連絡しており、15分以内に自律型空中ロボットを派遣して霊廟を見つけ、内部に入り（またはセンサープローブ/潜水艇を派遣）、霊廟とその内容物を破壊する前にタペストリーの写真を中継する必要がありました。^{[ 17 ]}また、原子力発電所で爆発が発生した場合、科学者は稼働中の原子炉建屋を見つけるために空中ロボットを送り込み、建屋に入り（またはセンサープローブ/潜水艇を送り込み）、制御盤の写真を送信してメルトダウンが差し迫っているかどうかを判断しなければならない。^{[ 17 ]}

3 つのミッションすべてにおいて、侵入、位置特定、識別、進入、および 15 分以内での画像送信という同じ要素が含まれていました。^{[ 18 ]}これは、マッケナ MOUT (都市地形での軍事作戦) サイトを使用して、米陸軍のフォート ベニング兵士戦闘研究所で実施されました。4 番目のミッションは 2008 年に完了し、必要な空中ロボットの動作をそれぞれ実証した 27 チームが参加しましたが、これらの動作を 15 分以内に実証することはできませんでした。これは、審査員によって、より多くの時間があれば必然的に達成できると考えられ、したがって、もはや大きな課題ではないとみなされました。こうして、4 番目のミッションは終了し、80,000 ドルの賞金が分配され、5 番目のミッションが設立されました。^{[ 19 ] [ 17 ]}

第 5 回目のミッションは、航空機が構造物に侵入した後、狭い内部空間を迅速に移動するために必要な完全自律型空中ロボットの動作を実証することで、第 4 回目のミッションの続きとなった。第 5 回目のミッションの背景として、第 4 回目のミッションの原子炉複合施設の爆発シナリオが使用された。第 5 回目のミッションでは、完全自律型航空機が構造物に侵入し、全地球測位ナビゲーション補助装置を使用せずに指定されたターゲットを探索するために、廊下、小部屋、障害物、行き止まりを含むより複雑な内部空間を移動し、構造物からある程度離れた監視ステーションに画像を送信する必要があった。^{[ 20 ]} 第1 回屋内飛行問題シンポジウムは、この 2009 年の IARC イベントと併せて開催された。

6番目のミッションは、自律的な屋内飛行動作という5番目のミッションのテーマの延長として2010年に開始されましたが、2010年当時存在していたどの空中ロボットでも可能な動作よりも高度な動作が求められました。このスパイミッションでは、建物内の特定の部屋からフラッシュドライブを密かに盗み出し、盗難の発覚を避けるために同じドライブを置く必要がありました。2010年の屋内飛行問題に関するシンポジウムは、 20周年記念競技会の期間中、プエルトリコ大学マヤグエス校で同時開催されました。^{[ 21 ]}

7番目のミッションは2014年に開始され、2014年当時存在していたどの空中ロボットでも不可能だった高度な動作が要求されました。1台の自律型空中ロボットが、最大10台の自律型地上ロボットのターゲットを、20m x 20m (65.62 フィート x 65.62 フィート) のアリーナの指定された端を越えて10分以内に誘導する必要がありました。アリーナには、SLAMマッピング用の壁もGPSもありませんでした。オプティカル フローやオプティカル オドメトリなどの技術が、アリーナ内のナビゲーションの可能な解決策でした。^{[ 22 ]}障害物地上ロボットとの衝突は、スコアなしで実行を終了しました。自律型空中ロボットは、次のように地上ロボットと相互作用しました。空中ロボットが地上ロボットの上部に接触すると、地上ロボットは時計回りに 45° 回転します。空中ロボットが地上ロボットの前に着地して前進を妨げた場合、地上ロボットは方向を反転します。アリーナから脱出した地上ロボットは、空中ロボットの総合得点にカウントされたため、自律型空中ロボットは、指定された境界以外の境界を越える危険が差し迫っている地上ロボットを判断し、指定された境界に向かって方向転換する必要があった。^{[ 23 ]}浙江大学は 、12か国から参加した52チームのうち、ミッション7の総合優勝者となった。 ^{[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]}

2018年に第8ミッションが発表された。ミッション8は初めて非電子的な人間と機械の相互作用に焦点を当て、4機の空中ロボットが人間を支援して、1人では単独では達成できないタスクを完了させた。ミッション8の要点は、自律型空中ロボットの群れが、人間を妨害しようとする敵対的な「セントリー空中ロボット」の存在下で、人間と協力してタスクを達成することであった。^{[ 27 ]}

2018年、ミッション8の初年度には、アメリカ会場はジョージア州アトランタのジョージア工科大学のキャンパスで開催され、アジア太平洋会場は中国北京の北京航空航天大学で開催されました。翌年、ミッション8は中国昆明の北京航空航天大学雲南イノベーション研究所で3チームが8分以内に成功裏に完了しました。その中で、南京航空航天大学（NUAA）が最速でミッションを完了しました。NUAAより10秒以内にミッションを完了したのは中山大学でした。ハルビン研究所も残り12秒でミッションを完了しました。NUAAは1万ドルのグランプリを獲得しました。^{[ 28 ]}

2023年に第9ミッションが完了しました。^{[ 29 ]}ミッション9は、3kmのルートで障害物や他の空中ロボットを回避しながら、機上コンピューティングのみを使用して完全自律飛行を行い、移動するプラットフォーム（海況3のボート）のマスト上の約1mの通信モジュールを 交換し、9分以内に帰還することに焦点を当てていました。 ^{[ 30 ]} COVIDの渡航制限により、4つの異なる国から12の登録チームが、それぞれの母校でミッションを実施しようとしました。最高のパフォーマンスを発揮したのは、ノルウェー科学技術大学（NTNU）のチームでした。このチームは、ミッション9の公式ルールで規定されているすべての必要な動作を、認証された複数のランで実証しましたが、最終スコアリングランでは、以前のランで成功裏に実証されていた機器の故障に見舞われました。しかし、最終的には、総合的なパフォーマンスにより、このチームが総合優勝者として認定されました。^{[ 31 ] [ 32 ]} 

国際航空ロボット競技会のミッション 10 は、2025 年初頭に発表されました。^{[ 33 ]} このミッションは、人間がジェスチャーまたは音声コマンドのみを使用して (制御ステーションなし)、小型自律型航空機群 (重量 1 ポンド カテゴリ) の方向を制御することに焦点を当てています。この群は、10 分以内に 100 メートルの地雷原を横断しようとする人間によって放たれます。^{[ 34 ]}障害物回避と同時飛行調整 が可能な小型自律型航空機群は、模擬対人地雷の位置をリアルタイムで検出してマッピングし、同時に、地雷原を通過する人間の安全な経路を計算して伝達します。ミッション 10 の焦点は、検出技術 (地中レーダー、磁気、ハイパースペクトルイメージング、または音響/地震技術など) ではなく、自律的な空中調整、マッピング、通信、および速度です。模擬地雷は、事前に定義されたアクティブおよびパッシブ赤外線シグネチャによって検出できます。第10回IARCミッションの開催地は、米国アラバマ州ハンツビル近郊にあるUASおよび対UASセンター・オブ・エクセレンス試験場です。