面向火山气体的无人机式气体测绘
机器人学
2026-05-27 v1
摘要
火山释放大量 CO2，直接影响人类生活。映射火山气体排放有助于预测喷发并理解火山对气候和环境的影响。无人机气体感知显著降低了火山监测风险，但在测量气体时面临技术限制，因为旋翼下洗会在探测器检测气体喷流前使其扩散。基于远程气体感知的气体测绘可解决此挑战。在 Salinelle dei Cappuccini 泥炭火山，实验表明，尽管无人机载的原位传感器因气动扰动未能检测到 CO2 排放，但开放路径感知成功实现了远程气体分布测绘。我们提出了一种新型基于模型的气体测绘重建方法，融合拉格朗日模型以补偿风力引起的迁移。最终得到的气体分布图与人工收集的原位测量结果一致，证实了基于模型的气体测绘有效克服了下洗限制，实现了火山排放的准确测绘。
引用
@article{arxiv.2605.27180,
title = {Towards Drone-based Mapping of Volcanic Gases using Gas Tomography},
author = {Marius Schaab and Niklas Karbach and Antonia Rabe and Thomas Wiedemann and Patrick Hinsen and Dmitriy Shutin and Thorsten Hoffmann and Achim J. Lilienthal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.27180},
year = {2026}
}