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非常全面的无人机知识

 

一、无人(rén)机是什(shí)么

无(wú)人机是无人(rén)驾驶飞机的简称(chēng)(Unmanned Aerial Vehicle),是利用无(wú)线电遥控(kòng)设备(bèi)和自(zì)备的程(chéng)序(xù)控制装置(zhì)的不(bú)载人飞机,包括无人直(zhí)升机(jī)、固定(dìng)翼机、多旋(xuán)翼飞行器、无人飞艇、无(wú)人伞翼机。广义地看也包括(kuò)临近空间飞行器(20-100 公里(lǐ)空(kōng)域),如(rú)平(píng)流层飞(fēi)艇、高空气球、太(tài)阳能无人机(jī)等。从某种角(jiǎo)度来看,无人机可以在无人驾驶的条(tiáo)件下完成复杂空(kōng)中飞行(háng)任务和各种负(fù)载任务(wù),可以被看做(zuò)是 “空中机器人”。

按照不(bú)同平台(tái)构型来(lái)分类,无人机可主(zhǔ)要有固定翼(yì)无人机、无人直升机和多旋(xuán)翼无人(rén)机三大平台,其它小种(zhǒng)类无人机平(píng)台还包括伞翼无(wú)人(rén)机、扑翼无人机和无人飞船等。固(gù)定翼无人(rén)机是军用和多数民(mín)用无人机的主(zhǔ)流平(píng)台,最大特点是飞行速度(dù)较快;无人直升机是灵活性(xìng)最(zuì)强的(de)无人机平台,可以原地垂直起飞(fēi)和悬停;多旋(xuán)翼(多轴)无人机是(shì)消费(fèi)级和部分民用用途的首选平台,灵活性介于固定翼和直升机中间(jiān)(起降需要推力),但操纵简(jiǎn)单、成本较低。

按不同使用(yòng)领域来划(huá)分,无人机可分为军用、民用和消费级(jí)三(sān)大类,对于无(wú)人(rén)机的(de)性能要求各有偏重:1)军(jun1)用无人机对(duì)于灵敏度、飞行高度速度、智能化等(děng)有(yǒu)着更高的要(yào)求,是技术水平(píng)最高的无人机,包括侦察、诱饵、电子(zǐ)对(duì)抗(kàng)、通信中(zhōng)继、靶机和无人战斗机等机型;

2)民用(yòng)无人机一般对(duì)于速度、升限和航(háng)程等要求都(dōu)较低,但(dàn)对于人员操作培(péi)训、综合成本有(yǒu)较高(gāo)的要求,因此需要形(xíng)成成熟的产(chǎn)业链(liàn)提供尽(jìn)可能低廉的(de)零部件(jiàn)和(hé)支持服务,目前来看民用无人机最大的(de)市场在于政府公(gōng)共服务的提(tí)供,如警用(yòng)、消防、气象等,占到(dào)总需求的约 70%,而我(wǒ)们认为未来无(wú)人机(jī)潜力最大的市场(chǎng)可能(néng)就在(zài)民用,新(xīn)增市场需求可(kě)能出现在农业植保、货物速度、空(kōng)中无线网络(luò)、数据获取等领域;

3)消费级无(wú)人(rén)机一般(bān)采用成本较低的多(duō)旋(xuán)翼平台,用于航拍(pāi)、游戏等休闲用途。

二、无人机技术(shù)难(nán)点

1、飞控系统是无人机的 “驾驶员” 更精确、更清(qīng)晰(xī)

飞控子系统是无人机完(wán)成起飞、空中(zhōng)飞(fēi)行、执(zhí)行任(rèn)务和返场回收等整个飞行(háng)过程的(de)核心系(xì)统,飞控对于无人机相当于驾驶员对于(yú)有人机(jī)的作用,我们认为是无人机(jī)最(zuì)核心的技术之一。飞控一般包括(kuò)传感(gǎn)器、机载(zǎi)计算机和伺服作动(dòng)设(shè)备三大(dà)部(bù)分,实现的功能(néng)主要有无人机姿态稳定和(hé)控制、无人机任务设备管理和应急控制三大类(lèi)。

其(qí)中,机(jī)身大量装(zhuāng)配的各种传感器(qì)(包括角(jiǎo)速率、姿态、位置、加速度、高度和空速等)是飞控系统(tǒng)的基础(chǔ),是保证飞机(jī)控制精度的关键,在不(bú)同飞行环境下、不同(tóng)用途的无人机对传感器的配置要(yào)求也不(bú)同(tóng)。未来对(duì)无人机态势感知、战场上识别敌我、防区外交战能(néng)力(lì)等(děng)方面的需求,要求(qiú)无(wú)人机传感器具有更高的探测精度、更高的分(fèn)辨率,因(yīn)此国(guó)外无人机(jī)传感器中大量应用了超光(guāng)谱(pǔ)成像、合(hé)成孔径雷(léi)达、超高频穿透等新技(jì)术。

2、导航系统是无(wú)人(rén)机的 “眼睛”,多(duō)技(jì)术结合是未(wèi)来方向

导航系统向无人(rén)机(jī)提(tí)供参考坐标系的位(wèi)置、速度(dù)、飞行姿态,引导无(wú)人机按(àn)照指定航(háng)线飞(fēi)行,相当于(yú)有人(rén)机系(xì)统中的领航员。无人机载导航系(xì)统主要分非自主(GPS 等(děng))和自主(zhǔ)(惯性制导)两种(zhǒng),但(dàn)分别有易受干扰和误差积累增(zēng)大的缺(quē)点,而未(wèi)来无人机的发展要求障碍回(huí)避、物资(zī)或武器(qì)投放、自动进场着(zhe)陆等功能,需要高(gāo)精度(dù)、高(gāo)可靠性、高抗干扰性能,因此多种导(dǎo)航技术结(jié)合的 “惯(guàn)性(xìng) 多传感(gǎn)器 +GPS+ 光电(diàn)导航系(xì)统” 将是未来发展的方向。

3、动力系统 涡轮有望(wàng)逐步(bù)取(qǔ)代活塞,新能源发动机提升(shēng)续航能力

不(bú)同用途的无人(rén)机对动力装置的要求不同,但都希(xī)望发动机体积小、成本低、工作可靠:1)无人机目(mù)前广泛采用(yòng)的动力装(zhuāng)置为活塞式发动(dòng)机,但活塞式只适用于低(dī)速低空小型无(wú)人机;2)对(duì)于(yú)一次性使(shǐ)用(yòng)的靶(bǎ)机、自(zì)杀式无人机或导弹,要(yào)求推重比(bǐ)高但寿命可以短(1-2h),一(yī)般使(shǐ)用涡喷式发动机;3)低空(kōng)无(wú)人直升机(jī)一般(bān)使用涡轴发动机,高空长(zhǎng)航(háng)时的大型无人机(jī)一般使用涡扇发(fā)动(dòng)机(美国(guó)全球鹰重达 12t);4)消费级微型无人机(多旋(xuán)翼)一(yī)般使用电(diàn)池驱动的电(diàn)动机,起(qǐ)飞(fēi)质量不到 100 克、续航时间小(xiǎo)于一小时。

随(suí)着(zhe)涡(wō)轮发动机推重(chóng)比、寿命不断提高、油耗降(jiàng)低(dī),涡轮(lún)将取代活塞成为(wéi)无(wú)人机的主力(lì)动力机型(xíng),太阳能、氢能等新能(néng)源电(diàn)动机也有(yǒu)望为小型无人机(jī)提供更持久的生存力。

4、数据链是 “放风(fēng)筝的线” – 从独立专用系统向全球信息格栅(GIG)过渡

数据链传输系统是无人(rén)机(jī)的重(chóng)要技术组成,负(fù)责完成对(duì)无(wú)人机遥(yáo)控(kòng)、遥测、跟踪(zōng)定位和传(chuán)感器传输(shū),上行数据链实现对无人机遥控、下行数据链执(zhí)行遥(yáo)测、数据传(chuán)输功(gōng)能。普通无人机大多采用定制视(shì)距数据(jù)链,而中高空、长航时无人机则都会采用视距和(hé)超(chāo)视距(jù)卫通数据(jù)链(liàn)。

现代数(shù)据链技术的发展推(tuī)动者无人机数据链向着高速、宽带(dài)、保密(mì)、抗干扰的方向发展,无(wú)人机实用化能力将(jiāng)越来越强。往前看,随(suí)着(zhe)机载(zǎi)传感器、定位的精细程度和执(zhí)行任(rèn)务的复杂(zá)程度不断上升(shēng),对数据链的贷款提出了很强的要求,未来随着机(jī)载高速处理器的突飞(fēi)猛进,预计几年后现有射(shè)频数据链(liàn)的传输速率将翻(fān)倍,未来(lái)在全(quán)天候要求低的领域可能还(hái)将出(chū)现激光通讯方式。

从(cóng)美国制定的无人机通信(xìn)网络发展战(zhàn)略(luè)上(shàng)看,数据链系统(tǒng)从(cóng)最初 IP 化的传输(shū)、多机互连网络,正在向卫星网络转换(huàn)传(chuán)输,以及最终的完全全球信息(xī)格栅(GIG)配置过渡,为授权(quán)用(yòng)户提供无缝全球信息(xī)资源交互能力,既支持固定(dìng)用户、又(yòu)支持移动(dòng)用(yòng)户。

三、无人(rén)机发展缘起

1、军(jun1)用技术溢出(chū),成本(běn)下降引爆民用市场

战争是无人机发展的头(tóu)号牵引(yǐn)力(lì),20 世纪末(mò)经历三大技术发(fā)展浪潮

毫(háo)无疑问,无人机发展的初期是为了纯粹的军(jun1)事用途:一战时期英(yīng)国研制的世界第一(yī)款无人机被定义为 “会飞的炸弹”,二战时(shí)期德军(jun1)已经开始大量应用无人驾驶轰炸(zhà)机参战;二(èr)战后(hòu)无人机研发的中心出现在美(měi)国和以色列,用途延伸至战地侦察和情报搜(sōu)集,无人机(jī)被派往朝鲜、越南和海湾战场协助美军和(hé)以色列军队作战。正是由于无(wú)人机在侦查方(fāng)面低成本(běn)、控制灵活(huó)、持续时间(jiān)长的天然优(yōu)势,各国军队相继投入大量经费研发无人机系(xì)统。

无人机技术在 20 世纪末经历了三次发(fā)展(zhǎn)浪潮(cháo)、真(zhēn)正进入了第一个(gè) “黄金时代”:11990年(nián) 后,全球共(gòng)有 30 多个国家装(zhuāng)备了师(shī)级(大型)战术无人机系(xì)统,代表机型有美国 “猎人”、“先驱者”,以色列 “侦(zhēn)察兵”、“先锋” 等;21993年 后,中高(gāo)空长航时军用(yòng)无人机得到(dào)迅速发展,以美国 “蒂尔” 无人机发展(zhǎn)计划(huá)为代表,在波黑(hēi)战争(zhēng)中大放异彩;320 世纪末,旅团级(中小型(xíng))固定翼和旋(xuán)翼战术无人机系统出现,其体积小、价格更低、机动性好,标志(zhì)着(zhe)无人机(jī)进入(rù)大规模应用(yòng)时代。

早期的航空技术解决的是无人机能够飞行(háng)的问题,而 20 世纪(jì) 80年 代(dài)以(yǐ)来现代技术的(de)发展(zhǎn)为无人(rén)机更高的飞行性能(néng)、更好的可靠性提供了(le)条件(jiàn),其中:1)智能化:自主飞(fēi)控技术、急剧攀升的计(jì)算机处理能力推动无人机向智能(néng)化发展,真正成为 “会思考” 的空中机器(qì)人;2)高速带宽:高速宽带网数(shù)据链实现无人机组网和互相连通,无人机编组、空地(dì)装(zhuāng)备联合(hé)成(chéng)为(wéi)可能(néng);3)更轻的材料(liào)和传感器:材(cái)料科学和微机电技术进一步减(jiǎn)轻无人(rén)机平台重(chóng)量、提(tí)高精确度;4)更强的续航(háng)能力:电(diàn)池续航能力的(de)大幅上(shàng)升,以(yǐ)及新能源(yuán)技(jì)术赋(fù)予无人机更长的飞行时间。

2、 技术向民(mín)用外溢,无人机产业化进入普及时(shí)代

由于军用无人机在3D(DULL,DIRTY,DANGEROUS) 环境下(xià)执行任务的(de)显著(zhe)优势(shì)以及灵(líng)活机动的特性,民用(yòng)各行各(gè)业对无人机的应用(yòng)也翘首(shǒu)以盼。但相(xiàng)比(bǐ)军用(yòng)无人机近百年(nián)的(de)发(fā)展历史,民用无人机在上世(shì)纪 80年代军用无人机(jī)的现代系统得到大发展的基础上才开始尝试应(yīng)用(yòng),各领域(yù)全面开(kāi)花应用(yòng)只有 10 余年(nián)时间(jiān)。

日本的民(mín)用(yòng)无(wú)人机开发较早:早在(zài) 1983年 雅马哈公司采(cǎi)用(yòng)摩托车发动(dòng)机,开发了一种用于喷洒农药(yào)的无人直升机(jī),1989年 其成为实际首架成功(gōng)用于试飞的(de)无人直升(shēng)机,2002CERP 公司(sī)及发明一款(kuǎn) JAXA 多用途(tú)民用无人机;2003年 开始,耗时(shí) 3年,岐阜工业协会先(xiān)后开发了 代无人机产品,主要应(yīng)用于森林防火(huǒ)、地震灾(zāi)害(hài)评估(gū)等领(lǐng)域(yù);

美国 NASA 牵头成立世界级无(wú)人机应用中心:2003年 美国(guó) NASA 成(chéng)立世界级的(de)无人机应用(yòng)中心,专门研究装有高分辨(biàn)率相机传感器(qì)无(wú)人机的商业应用。

近年美国(guó)国(guó)家(jiā)海洋(yáng)和大气(qì)管理(lǐ)局用无人机追踪热带风暴有关数据,借(jiè)此完善飓(jù)风预警模型。2007 年森林大火肆虐时,美(měi)国宇航局使用 “伊哈纳”(Ikhana)的无人机来评估大火的严(yán)重程度,以及灾害的(de)损失估算工(gōng)作。2011年 墨西哥湾钻井(jǐng)平台爆炸后艾伦实(shí)验室公司的无(wú)人(rén)机(jī)协助溢油(yóu)监测和溢油处(chù)理等。

以色列也专门组建了一个(gè)民(mín)用无人机及其工(gōng)作模式的(de)试(shì)验委员会(huì),2008年 给予(yǔ) “苍鹭 “无人机非(fēi)军事(shì)任务执行证书,并与有(yǒu)关部门合作展开多种民用任务(wù)的试验飞行。。

欧洲在 2006年(nián) 制定(dìng)并即刻实施的 “民用无人机发展(zhǎn)路线图”,之后欧盟拟筹够一个泛欧民用无人机协调组织,为(wéi)解(jiě)决最关(guān)键的空(kōng)中安全和适航问题提供帮助。

中国起步早,近(jìn)年(nián)发(fā)展较快:中国上世纪(jì) 80年 代,就将自行开发的无人机(脱胎于(yú)军用(yòng)机型)在地图测绘和地质勘探中做了尝试。近些(xiē)年,专为民用研制额” 黔中 “1号无(wú)人机与 2010年 顺(shùn)利首飞,2011 你那国产” 蜜蜂 “28 无人机,可全自主起飞、着陆(lù)、悬停和航(háng)路规(guī)划(huá),能应用(yòng)农(nóng)业喷(pēn)洒、电力巡检、防灾应(yīng)急、航(háng)拍测绘、中继通信等。

对于民(mín)用领(lǐng)域,无人(rén)机仅(jǐn)仅是一个飞(fēi)行平台,其(qí)功能归根到底要通过机载系统中的(de)任务载荷设备来完成。

和 To B 端各(gè)行各业无人(rén)机领域快速发展(zhǎn)相(xiàng)比,近两年To C 消费端航拍、娱乐(lè)等市场,受(shòu)益于无人机(jī)各方面技术的成熟和成本的(de)大(dà)幅下降,可谓是爆发式发(fā)展。深圳大疆成立(lì)于(yú) 06年,10年 仅几百万收(shōu)入,13年 高达(dá) 亿(yì)元(yuán),14年 近 30 亿元。

3、硬件产业链成熟、成本下降为民用&消费无人机爆发创造条件

近十年民用和消费级无人(rén)机市(shì)场的兴起(qǐ),和硬件产业链的成熟(shú)、成本曲(qǔ)线(xiàn)不断下降(jiàng)密(mì)不可分(fèn):随着移(yí)动终端的兴起,芯片、电(diàn)池、惯性传感器、通(tōng)讯芯(xīn)片等产(chǎn)业链迅速成熟,成本下降,使智能化进程得以迅速(sù)向更加小型化、低功耗的设备迈进。这也给无人机整体硬件的迅(xùn)速创(chuàng)新和成本下(xià)降创造了良好条件(jiàn):

芯片——目前一个高(gāo)性能 FPGA 芯片就(jiù)可以在无人机(jī)上实现双 CPU 的功能,以满足导航传感器的信息融合,实现无人飞行(háng)器的最优控制。

惯性传感器——伴随着苹(píng)果在 iphoness 上大量应用加速计、陀螺仪、地磁传感(gǎn)器等,MEMS 惯性传感器从(cóng) 2011年 开始(shǐ)大规模(mó)兴起,轴(zhóu)、轴的惯性传感器也逐渐取代了单个传感器(qì),成本和功耗(hào)进(jìn)一步降低,成本(běn)仅在几(jǐ)美元。另外 GPS 芯(xīn)片(piàn)仅(jǐn)重 0.3 克(kè),价(jià)格不到 美元。

Wifi 等无线通信——Wifi 等通信芯片用(yòng)于(yú)控制和传(chuán)输图像信息,通(tōng)信传输(shū)速(sù)度(dù)和质量已经可以充分满足几(jǐ)百(bǎi)米的(de)传输需求。

电(diàn)池(chí)——电(diàn)池能(néng)量(liàng)密度不断增加,使得无人(rén)机在(zài)保(bǎo)持较轻的(de)重量(liàng)下,续航时间(jiān)能有(yǒu) 25-30 分钟(zhōng),达到可以满足一些基本应用的(de)程(chéng)度,此外,太阳能电(diàn)池技术使得高海拔无(wú)人机可持续飞行一周甚至更长(zhǎng)时间。

相(xiàng)机等——近年来(lái)移动终端同样促进了锂(lǐ)电池、高(gāo)像素(sù)摄(shè)像(xiàng)头性能的急剧(jù)提升和(hé)成本(běn)下降。

4、飞控系统开源,无(wú)人机飞(fēi)入(rù)寻常百姓家

如果说硬件成本下降解决了无人机 “身体” 的问题(tí),近年来飞控系统开源化的趋势解决了无(wú)人机 “大脑” 的(de)问题,从(cóng)此无人机不(bú)再(zài)是军用和科研机构(gòu)的专利,全世界的(de)商业企业和发烧友都加(jiā)入了无(wú)人(rén)机(jī)系统设计的大潮中,是引爆民(mín)用(yòng)和消费无人机市场的 “爆点”。

德国 MK 公司(sī)是多(duō)旋翼无人(rén)机系统开源的(de)鼻(bí)祖,其后 2011年 美(měi)国(guó) APM 公(gōng)司(sī)开(kāi)放无人(rén)机设(shè)计平台彻底(dǐ)点(diǎn)燃了(le)市场对无人机系统开发(fā)的热情,2012年 以后民用和消费无人机(jī)进入了加速上(shàng)行的通道(dào)。

至(zhì)今,国际无人机行(háng)业(yè)已经形成了 APM(用户(hù)最多(duō))、德国 MK(最早的开源系统)、Paparazzi(稳(wěn)定性(xìng)高、扩展性强)、PX4 和 MWC(兼容性强(qiáng))等五大(dà)无人机开源平(píng)台。

以 PPZPaparazzi)为(wéi)例(lì),始于 2003年 的 PPZ 是一个(gè)软硬件全开源的系统,至今已经形成了不仅(jǐn)覆盖传感器、GPS、自动驾驶软件,同时覆盖地(dì)面设备的全套成(chéng)熟解决(jué)方案,既可以驱动(dòng)固(gù)定翼飞机(jī)、也可以驱动旋翼机,并且可以通过地面控制软件实时监控(kòng)飞(fēi)机飞行(háng)的卫星地(dì)图。可以说,强大的开源飞(fēi)控系统已经使得无人机全面(miàn)进入 “用(yòng)户友(yǒu)好” 时代。

201410月,著名计算(suàn)机开源系(xì)统公司(sī) Linux 推出了名(míng)为 “Dronecode” 的无(wú)人机开源系统合作项目,将(jiāng) 3D Robotics、英特尔、高通、百度(dù)等科技巨头纳入项目组,旨(zhǐ)在为为无人机开(kāi)发(fā)者提供所需要的资源、工具(jù)和技术支持,加快无人机和机器人领域的发(fā)展(zhǎn)。根据(jù) Teal 航(háng)空市场(chǎng)调研公司(sī)的(de)报告(gào),Dronecode 项目使(shǐ)未来十(shí)年(nián)世界无(wú)人机(jī)研(yán)发、测试和评估等(děng)活动的总(zǒng)值达到 910 亿美元。 Dronecode 开发(fā)界面囊括了无人越野车、无人固定翼飞机、无人直升机和各(gè)种多轴旋(xuán)翼无人机等,吸收了 APMPX4 等多个(gè)平台,进(jìn)一步推动(dòng)了系统开发的可(kě)视化和友好化(huà)。

5、 无人机相关(guān)政策各国政策(cè)都处于(yú)持续完善中

中国无人机相关政策(cè)走出了规范化的第(dì)一步(bù)

总(zǒng)的来(lái)说(shuō),2009年(nián) 前,无人(rén)机处于无监管(guǎn)的空白状态。2009年 以后至(zhì)今,开始(shǐ)进入持证(zhèng)飞行阶段(duàn),但(dàn)是(shì)法律法规和监管执(zhí)行尚未(wèi)完善(shàn)和正(zhèng)规化,实际申请(qǐng)操作上模(mó)糊不清(qīng)。

美国无人机相关政(zhèng)策商业无(wú)人机(jī)草案终出

经(jīng)历了长时间的等待,数次延期,2015年(nián)215日,美国联(lián)邦航空管理局终(zhōng)于(yú)公布了期盼已久的无人机商转(zhuǎn)管理办法草案。这(zhè)项新规打破了之前全面禁(jìn)飞(fēi)的局面,但是还有待(dài)最终定案(àn)。

这份规则主要(yào)适(shì)用于重量(liàng) 25 千克(kè)以下的(de)无人机,主要限定包括:

1)飞(fēi)行时(shí)间(jiān),高速,速度(dù),搭(dā)载(zǎi)限制(zhì):它限定无人机只能(néng)在白天飞行,且全程都必(bì)须保持在操作人(rén)员的视线范围(wéi)内,飞行高度不得超过 150 米,时速不得(dé)超过 160 公里(lǐ)。不得从人头顶上飞过,不得(dé)从无(wú)人机上扔东西,机体外(wài)侧不得搭挂包裹(guǒ)。

2)飞行(háng)路线地(dì)点限制:无人机都必须避开飞机飞行(háng)路(lù)线和(hé)飞行限制区,必须严格(gé)遵守相关临(lín)时限飞令。无(wú)人(rén)飞(fēi)机应(yīng)避(bì)开人驾驶的飞(fēi)机机场至少八公里。无(wú)人飞机飞行时,应始终维持于无线电操作者视界(jiè)以内(nèi)。

3)驾驶员资格要求:无人机操(cāo)作(zuò)人员至少满 17 岁,需考取美(měi)国联邦航空局无人机操(cāo)作人员(yuán)资格证书,并且通过 TSA (美国运输安(ān)全管(guǎn)理局的审查要(yào)求。

4)另外,关于爱好者的模型无人机,则仍然跟之前一样不受(shòu)限(xiàn)制,只要不妨碍空中交通。

英(yīng)国无人机(jī)政策:世界无人机法规领航者

CAP 722 是英国民航局在英国领空内对无(wú)人机使(shǐ)用的指导准则(zé)第四版的 CAP 722 发布(bù)于(yú) 20104月 已(yǐ)适应空中导航法 2009 的推出。所有关于无人机的法规现在都收在空中导航(háng)法 2009 在那之前,CAP 722 是行(háng)业的参考标准,并被全世界所模仿学习与实施(shī)。这(zhè)份文(wén)件强调(diào)了在英国操作无人机前需(xū)要注意的适航性和操作标准方(fāng)面的安全(quán)要求。最(zuì)新版的 cap 722 发(fā)布于 20128月,并且对民用无人机实施相当程度(dù)的(de)开放政策。英国民航局(jú)是无(wú)人机法规领(lǐng)域的领(lǐng)航者。

欧洲法规(guī) 2008 第 216号监管(guǎn)着所(suǒ)有整机(jī)重量超过 150 公(gōng)斤的无人机.无人机的设计和生产也必须和常规(guī)飞机一样遵循相关(guān)的认证规范 (该规范由 EuroUSC 公司主导(dǎo),该公司获得民航局(jú)的授权实施轻型无人机计(jì)划),并(bìng)且必须获得适(shì)航认证或准飞许可在英(yīng)国,整(zhěng)机重量在 20 公斤到 150 公斤的无人机需要具有英国法律下的适航性(xìng)资质.如果飞行器在(zài)半(bàn)径 500 米和低于 400 英尺的范围或者在隔离的飞行区域内,并且无(wú)人机和该飞(fēi)行(háng)有一定的适航(háng)性保证,英国民航局可(kě)以(yǐ)豁免适航性认证(zhèng)的需(xū)求.英国民航局也(yě)会在自己(jǐ)调查和(hé)被推(tuī)荐的(de)基础上颁发豁免权(quán),当前(qián)仅有(yǒu)一家组织获得了此项许可整机重量 20 公(gōng)斤以下的无人机并不(bú)需要遵从很多主要政策要(yào)求,但是领航法第 98号文中设立了一些条件。这(zhè)些(xiē)条件包括禁止在管制(zhì)区域或(huò)者飞机(jī)场附近飞行,除非获得(dé)空管(guǎn)局的许可,最(zuì)大高度 400 英尺和禁止(zhǐ)在没有英(yīng)国民航局特别许(xǔ)可的情况下高空作业。

当(dāng)前英国航空法(fǎ)中操控无(wú)人机并(bìng)不需(xū)要认证飞行员执照.但是英(yīng)国(guó)民航局要求(qiú)所有潜(qián)在无人机操控者都掌(zhǎng)握飞行(háng)资质(zhì)。飞行资质可以通过完成指定课程获得,并有四家(jiā)认(rèn)证机构运营着培训与(yǔ)考试(shì)。

四、无人机全球市场

1、民用无人机:下(xià)游需(xū)求广泛,进入快速发展期

民用无人机下游(yóu)需求非常广泛(fàn),包(bāo)括农业、电(diàn)力(lì)石油、检灾、林业、气象(xiàng)、国土资源、警用、海洋水(shuǐ)利、测绘、城市规划等多(duō)个(gè)行业。近年(nián)来无人机在民用市场(chǎng)的(de)应(yīng)用受(shòu)到越来越多的关注,如(rú)农(nóng)林植保和电力巡线两个领域(yù),无人机需求较为迫切,且具(jù)备较大的市场(chǎng)规模。我(wǒ)们认为(wéi)其(qí)它行(háng)业的潜(qián)在(zài)需(xū)求(qiú)也(yě)将逐步显现,我国民用无(wú)人机市场空间(jiān)巨(jù)大,将进入快(kuài)速发展期。

农业植保:民用(yòng)无人机最大市(shì)场(chǎng),农业植保市场规模超百亿

日本植保无(wú)人机已经使用 20 多年,目前每年更新量约为(wéi) 3000 架。我(wǒ)们(men)按(àn)照中日年 农药使用量进行测算(suàn),中(zhōng)国(guó)如(rú)果达到日本目前植保无(wú)人机的普及率和使用频(pín)次,年更新量约为 30,000 架,植保无人机(jī)价(jià)格按 50 万元 架测算,年市场规模可达 150 亿元。

电力巡检:政(zhèng)策(cè)有望出台,市场规模超十亿

20091月,国家(jiā)电网公司正式立项研制(zhì)无人直升(shēng)机巡检(jiǎn)系统。

20133月,国(guó)家电网(wǎng)公(gōng)司出台(tái)《国(guó)家电网(wǎng)公(gōng)司输电线路(lù)直(zhí)升机(jī)、无人机和人工协同巡检(jiǎn)模式(shì)试点工(gōng)作方案(àn)》。方(fāng)案(àn)指出,建立直(zhí)升机、无人(rén)机(jī)和人工巡(xún)检(jiǎn)相互协同(tóng)的(de)新型巡检模式(shì)是坚强(qiáng)智能电网发展的迫切需要(yào),目前公(gōng)司系统直(zhí)升机巡检作业正(zhèng)在逐步向规范化、制(zhì)度化方向发展,为此公司选定山东、冀北、山西、湖北(běi)、四川、重庆、浙江、福建、辽宁、青海十个检修公司作为试点单(dān)位,利用(yòng) 2-3 年时间开展(zhǎn)开展新型巡(xún)检模式试点(diǎn)工作。到 2015 年,国(guó)网公(gōng)司系(xì)统(tǒng)将(jiāng)全面推广直升机、无人机和(hé)人工(gōng)巡检相互协同的输电(diàn)线路新(xīn)型(xíng)巡检模式。

2014年(nián)6月,中国电力企业联合会标准化中心对(duì)外(wài)发(fā)布名为《架空(kōng)输电线(xiàn)路(lù)无人(rén)机巡(xún)检作业技术导则》的电力行业标(biāo)准草案,公开(kāi)征求(qiú)意见。我们(men)预计电力联合会的无人机(jī)行(háng)业标准在今年有(yǒu)望正(zhèng)式出台。

我国 110kV 以上高压输电线约为 52 公里(lǐ),按每年(nián)巡检(jiǎn)次(cì)数 30 次(cì)测算,则每年总巡(xún)检长度约为 1,560 万公里(lǐ)。无人(rén)机每小时巡检 20 公里,单机年飞行时间按 150 小时计算,全国需要 5,200 架。按(àn)每架 20 万人民币(bì)计算,则年市场空间约 10.4 亿元。

森(sēn)林防火:需求迫切,尚处初始阶段(duàn)

我国拥有森林面(miàn)积 1.75 亿公顷,森林蓄(xù)积量为 124.56 亿立方米,森林覆(fù)盖(gài)率为 18.21%,既(jì)是森林资源大国,又是森林(lín)火灾多发国家。

目前,国外森(sēn)林防火中应用了较多(duō)的新技(jì)术和新(xīn)设备,国(guó)内在此方面的应用需(xū)求也日益增加,对森林保护的投(tóu)入逐渐(jiàn)加大,先后运(yùn)用卫星进行资源普查、森林火(huǒ)场监视,而(ér)使用无人机系统对森林火(huǒ)情(qíng)监测还是初始阶段(duàn)。

检(jiǎn)灾:国情需要,空间广阔

2008年 汶(wèn)川(chuān)地(dì)震引发了大量崩塌、滑坡、泥石流、堰塞湖等次生地质(zhì)灾害,引起灾区大部分国道、省道、乡村道路严重(chóng)破坏,给救(jiù)灾工作造成难于想(xiǎng)象(xiàng)的困难。由于天气(qì)因(yīn)素(sù)的影响,卫星遥感系统或载人航空(kōng)遥感系统难以及时获(huò)取灾区的(de)实时地面(miàn)影像(xiàng)。 地震发(fā)生后,多种型号的无人机航空遥感系统迅(xùn)速进入灾区,在灾情调查、滑(huá)坡动态监测、房屋(wū)与道(dào)路(lù)损害情(qíng)况评估、救灾效果评价、灾区(qū)恢复(fù)重建等(děng)方面(miàn)得到广泛(fàn)使用,取得了很(hěn)好的效果,起到了其他手段无(wú)法替代的作用。无人机航空遥感系统第一次大规模用于应急(jí)救灾(zāi)就取得(dé)了成功。

2013年 雅安地震(zhèn)搜救过(guò)程(chéng)中,国(guó)家地震灾害紧急救援队使用旋翼(yì)无人(rén)机(jī)对灾区地形地(dì)貌、受损情况进行(háng)空中排查(chá),为(wéi)国家地震灾害紧急(jí)救援队的搜救工作提供了参(cān)考和(hé)依(yī)据。该无(wú)人机由国家地(dì)震灾害紧急救援(yuán)队与(yǔ)中国(guó)科学院沈阳自动化研究(jiū)所联合研制,并在地震搜救过程中应用(yòng),探测精度达(dá)到 0.1 米,可在 200 米低空连续飞行 100 公里。

我国自然(rán)灾害发生频繁,每年灾害(hài)造(zào)成的损失巨大。灾害(hài)发(fā)生时,为了提高救灾效率(lǜ)和质量,必(bì)须提供及时准确的(de)灾(zāi)害(hài)信息。常规灾害(hài)监测方法(fǎ)周期长(zhǎng),成本高,难于满足救灾应急的需要。无人(rén)机航空遥感系统作为卫星遥感和(hé)载(zǎi)人航空遥(yáo)感的补充(chōng)手段,具有(yǒu)实(shí)时性(xìng)强、灵活方便、外界(jiè)环境影响(xiǎng)小、成本低的优点(diǎn),其在灾害应急(jí)救援方面具有广(guǎng)阔的发(fā)展空间(jiān)和(hé)应用前景(jǐng)。

2、消(xiāo)费(fèi)级无人机市场迅速升温

今年全球(qiú)无人机市场迎来广泛关注,大疆创(chuàng)新产品走向前台,国内极飞(fēi)科技、零度智(zhì)控、云南昆明劲鹰(yīng)航空科技以及国(guó)外 3D Robotics 等无人(rén)机公(gōng)司产品和融资(zī)动作不断,2015年 可以说是消费级无人机元年(nián)。

大疆创新是(shì)全球领先的小型无人(rén)机厂商,占据了全球民用小型无人机约 50%的市场份额,公司(sī) 80%的产品都是销(xiāo)往(wǎng)国外(wài)。被硅(guī)谷认为能与(yǔ)苹果比较的隐形的世界级无人机公司。公司成立于 2006年,最初从安装在无人机(jī)上的(de)控制(zhì)器切入,进而(ér)发现无人(rén)飞行器航拍的市场(chǎng)接入点(diǎn),转做整机(jī)和稳定的飞(fēi)行(háng)平台,以及高清数字视屏传输模块,再到如今致力于提供(gòng)完整(zhěng)飞(fēi)行影像策略。短短(duǎn)几年间成(chéng)长上(shàng)千倍,2013年 收入规模达到 亿元(yuán),被美(měi)国《时代(dài)》杂志评为(wéi) 2014年 度十大创(chuàng)新工具全球第三。

大(dà)疆的 DJI 无人(rén)机被广泛运用于航拍,并且很受专(zhuān)业及业余级摄影师们的喜欢。其产品线涵(hán)盖中端价(jià)位的 Phantom (大精灵)以及高端(duān)市场绝(jué)对王者的 Inspire (“悟(wù)”)系列。包括热(rè)播电(diàn)视节目《爸爸,去哪(nǎ)儿(ér)》中,以及神盾局特工、国土安(ān)全等热门美剧中(zhōng)的航拍镜头。同(tóng)时也被用户用来(lái)全景(jǐng)扫描里约(yuē)热内卢基督像、贴近拍摄鲸(jīng)鱼换气,飞跃喷发中的(de)伊苏尔火山(shān)等。

除了大疆创新外,近年来国(guó)内(nèi)外(wài)科技公司对无(wú)人机关注热度也迅速升温,无人机不仅仅是航拍的 “玩具”,更是颠(diān)覆未(wèi)来的机器人:亚马逊的 Prime Air 人机(jī)物流计划已进入第 代(dài)的研发;Google 收(shōu)购无人机公司(sī) TitanAerospace 提供网络(luò)覆盖;Facebook 也以 2000 万美元收(shōu)购英国无人机公司 Ascenta3D Robotics 无(wú)人机已获由其领投的 千万美金投资;Matternet 建造无人(rén)机网络向全球的偏远农村运送食品和医疗用品。

国内无人机市场也逐渐兴(xìng)起(qǐ),诞生出类似(sì)大疆科技、零度智控、极(jí)飞科技、一(yī)电科(kē)技(jì)、亿航无人机、天翔无人机、昆明劲(jìn)鹰(yīng)等。

目前无人机主(zhǔ)要应用于航拍等各行业应用,包括边防、农业等,比(bǐ)如昆明劲鹰无(wú)人(rén)机专业从事航测无人机设(shè)备的设计、生产、销售和航测(cè)航拍服务,是中国技术顶尖的航测航(háng)拍无人机设计制造及航飞服务商,开发研制出劲鹰1型汽油航测航拍无人机、劲(jìn)鹰2型垂直起飞固定翼无人机、劲(jìn)鹰3型可垂直起飞悬(xuán)停(tíng)固定翼无人机、劲鹰650航拍专(zhuān)用(yòng)飞(fēi)行器(qì)、劲鹰1000型八轴航拍航测无人机、劲鹰1600大型载重旋翼飞行(háng)平台和劲鹰(yīng)S1型(xíng)汽油航测航拍水上无人机(jī)等多种型号的无人(rén)机,并成功(gōng)到非洲飞行完成航测任务,拥有为民用、商(shāng)用航空领域提供优质服务的能力(lì)和实力。

Google 热气球 Project Loon,准(zhǔn)备在(zài)全球打(dǎ)造(zào)一个平流(liú)层气球网络,然后又收购了(le) Titan Aerospace,以提供太阳能动力的无人机,这两个(gè)都可以随(suí)时(shí)随(suí)地提供低成本的、覆盖整个星球的互联网接入。

NASA 也在开发无人机(jī) “低(dī)空交通管理(lǐ)系统”,有望在 2015 年用于农业(yè)。无人机生产商 Skycatch,主要做建造业、矿业、太阳能行业以及农业(yè)的(de)数据采(cǎi)集,此前已经获得了(le) 1320 万美元融(róng)资。其他创新应用包(bāo)括蜜蜂大小(xiǎo)的无人机(jī)对花朵进行授粉等等。

GoPro 去(qù)年也加入了 “小型无人机联盟(méng)”,并已经(jīng)为多款无人机(jī)推出了视频摄像设备,GoPro 也宣(xuān)布将进入消(xiāo)费级无人机领域,并预计今年正式推出第一款(kuǎn)多马达驱动无(wú)人机,定价将于 500 到 1000 美元(yuán)之间。大疆也宣布将在未来(lái)无(wú)人机产品上采用(yòng)自主研发生产(chǎn)的摄像(xiàng)头。无人机(jī)与运动相机的结合,将(jiāng)是无人机(jī)在(zài)运动健康等个(gè)性(xìng)化航拍领域的(de)重要应用,例(lì)如 STELLA 推出的专为 GoPro Hero 3 系列相机设计的稳定云台。

无人(rén)机配合 Oculus Rift 使用,可以获得虚拟现实(shí)、增强现(xiàn)实的体验。例(lì)如 Parrot 推(tuī)出无线控制配件 Skycontroller,用 HDMI 接口连上 Oculus Rift,能直接操控飞行器的飞行(háng),用上下左右按键,控制飞行器的运(yùn)行轨迹。借助 “连(lián)接(jiē)” 方式,把(bǎ)人(rén)的(de)感(gǎn)知带到另一个真实空间。这样的体验或许今后(hòu)还能应用在隧道、峡谷与水下等场景,探险者将不再需要亲历,就能收获刺激的感官体验(yàn)。更(gèng)重(chóng)要的是,他不需(xū)要耗(hào)费人(rén)力物力去建模、创建一(yī)个虚(xū)拟世界,任何一个地(dì)点都能成为新的游乐场。

根据大疆(jiāng)创新去(qù)年约(yuē) 30 亿的(de)营收规模以及数(shù)千元(yuán)到(dào)数万(wàn)元的定(dìng)价,无人机出货(huò)量也就(jiù)几十万台,未来成(chéng)长空(kōng)间极(jí)大。据 Teal Group 统计,2014年(nián) 全球(qiú)民用(yòng)无人机市场规模已经达到 28 亿美元,未来 10年 还将实现(xiàn)前所未有(yǒu)的持(chí)续增长(zhǎng),市场规模将翻(fān)倍(bèi)以上增长。

五、未来,无(wú)人机能为我们做些什么(me)?

除了(le)我们已经(jīng)熟知的军(jun1)事、商(shāng)用(yòng)和(hé)消费功能,能够 “上天入地” 的无人机未(wèi)来(lái)可能给我们的生活带来无限的惊喜。距离 300 米(mǐ)的高空没有地面(miàn)的拥挤和各种(zhǒng)限制,未来(lái)无人机不(bú)仅(jǐn)能够扮演超级速递员和超级警察的角色,还(hái)能(néng)够为地面提供低成本、机动程度极高的无线网络覆盖(gài)。把(bǎ)无人机(jī)想象成一个 “会(huì)飞的(de)传感(gǎn)器”,无人机(jī)就成了工业(yè) 4.0 的一个空中数据端口,大至地球物理、气象、农业数据、小至个人位置信息(xī),无人机将(jiāng)引(yǐn)爆一(yī)场空中的大(dà)数据革命!

1、工业 4.0 的空(kōng)中数据端口!

我们认为,作为一(yī)个 “会飞(fēi)的传感器”,无人机未来在民用领域最具想象空间的应用可能是(shì)作为(wéi)空中的数据端口,为(wéi)连接全球的工业 4.0 “大(dà)数据” 系统提供更精(jīng)确、更强大的数据流。

从无人机最普通的巡检(jiǎn)功能说起,使用无人(rén)机在全国范围(wéi)内来(lái)巡视(shì)农田,可以比卫星图像更清(qīng)晰地观测到农作物长势(shì)、自然灾害、土壤变化等信(xìn)息,无人机通过(guò)数据(jù)链接入全球互(hù)联(lián)网,可以将(jiāng)收(shōu)集的数据实时传输(shū)给大宗商(shāng)品分析师,用以判断(duàn)全球农作物期货市场走势;在未来的精准农业系统中,小(xiǎo)型无(wú)人机可(kě)以用(yòng)来观(guān)测作物是否缺水,将信息反馈给灌溉系(xì)统以(yǐ)调节水量。

从个(gè)人信息数据(jù)的获取来说(shuō),无人机可以模拟 WiFi 热点(diǎn),嗅探(tàn)移动设备的 MAC 地址,并根据信(xìn)号的(de)强度等对设(shè)备进行三角定位(wèi),搜集的信息汇总起(qǐ)来则可以绘制(zhì)出用户的运动地图(tú),呈现出他通常会路过的街区、商店等(děng),进而有条件(jiàn)地对用户进行筛选,比如向(xiàng) “过其(qí)门(mén)而不入(rù)” 的潜(qián)在消费者(zhě)推送优惠促销信(xìn)息(xī)。通过对个(gè)人运动轨迹的跟踪,可以更全面地把握人群的生(shēng)活习惯,为厂商提供更精确的参(cān)考(kǎo)数据(jù)。此外,在紧急情况下,也可以通过定位移动设备(bèi)来拯救生命。无人机通过受(shòu)困者手机 Wi-Fi 信号来判断受困者的位置。

这项技术和商(shāng)场、超市中常用(yòng)的室内移动设备定(dìng)位技术如 iBeacon 有些许类似的地方,均(jun1)可以在用户经(jīng)过(guò)时推送促销信(xìn)息等。不同之(zhī)处(chù)在于无人(rén)机更加灵活,可以(yǐ)在(zài)更(gèng)加复杂的地理条件(jiàn)下对用户(hù)进(jìn)行(háng)定位。

2、科技巨头的下一站:提供灵活机动、低成(chéng)本(běn)的 WIFI 网(wǎng)络接(jiē)入

在全球有将近四(sì)十亿的人口仍未接通互联网,如(rú)何解决(jué)互(hù)联网接(jiē)入问题,如 WiFi 的网络(luò)部署,已(yǐ)成(chéng)为(wéi)人类十(shí)大解决难题之一。而无人机的能耗(hào)较(jiào)低(dī),但飞行时间却较长(zhǎng),可以为更大范围内的(de)用户提供互(hù)联网接入服务。同时无人机具(jù)有很(hěn)强的(de)机动性,可以根据某一区域内的特(tè)殊需要来提供(gòng)互联网接入(rù)服务。

Google 收购 Titan,用无人机抢占(zhàn)互联网(wǎng)覆盖市场(chǎng)

在 2014年(nián)4月 份收购(gòu)了无人机公司 Titan AerospaceTitan Aerospace 成(chéng)立(lì)于 2012 年,其无(wú)人机试图取代高(gāo)成本的近地卫星(xīng)。目前已经研制成功并开始测试无人(rén)机 Solara 50 和 60,可以通过太(tài)阳能补充动能,在(zài)近地轨(guǐ)道持续航行五年而不(bú)用(yòng)降(jiàng)落(luò)。Solara 无人机 50 米宽,可以(yǐ)承载(zǎi) 32kg,速(sù)度达到 104km/hTitan 表示(shì)通过特殊设备,其高空无人机最高可提(tí)供每秒高达 1 GB 的(de)网络接入服(fú)务。

据称在收购之后,Titan Aerospace 将会与 Google 的两个项目进行合(hé)作,其(qí)中之一是通过(guò)高空(kōng)氦气球提供互联网服务的 Project Loon,除此以(yǐ)外,Google 还计划斥资 10 亿美元,用卫星提供互联(lián)网覆盖。氦气球、无人机与(yǔ)卫星(xīng)三管齐下,再加上在城市推进的(de)有线光纤接入 Google Fiber,可见 Google 对互联网入口的重视程度。

不过,有线接入(rù)是在已有覆盖地区提供更优质的(de)服务,而前三种无线接入方式主要解决的是覆盖(gài)问题。但(dàn)相对而言,无人机技术(shù)可能会(huì)比氦气球更(gèng)有优势(shì),因(yīn)为 Titan Aerospace 的无人机采用太(tài)阳能提(tí)供动力,续(xù)航能(néng)力可长达一年(nián),而氦气(qì)球(qiú)的部署成本太高(gāo),维护难度也(yě)相对较(jiào)高;此外,无人机的其飞行高度(dù)既(jì)高于(yú)商(shāng)业飞机的海拔,又低(dī)于卫星的高(gāo)度,使得它可(kě)以稳定提供 1Gbps 的高速接入。所以未来 Google 的(de)无(wú)人机可能会在小范围内提供大容量服务,而(ér)卫星则用于保证(zhèng)低速率(lǜ)需(xū)求地(dì)区的覆(fù)盖。

Facebook 为了下一个 10 亿的(de)用户,用无人机覆盖偏远地(dì)区

Facebook 成立了(le) Connectivity Lab(连接实验室),其使命(mìng)就是开发包括卫星、无人机在(zài)内(nèi)的各自(zì)互联网连(lián)接技(jì)术(shù)。Facebook 已经以 2000 万美金收购另一家提供类似技术的无人机产商 AscentaAscenta 的太阳能无人机一次上天可以在 20km 高空持续飞行(háng),滞空时间(jiān)长(zhǎng)达 个月。Facebook 涉足(zú)无人机主要也是(shì)为了提(tí)供网(wǎng)络服务(wù)。为偏远地区居民提(tí)供可用的(de)网络服务(wù),以试图赢取了下一个 10 亿用户。

3、 会飞的配送快递员

无人机送货服务(wù)最著名的要数亚马逊的 Prime Air 无人机物流计划,2013年 底,亚马逊公布了一款叫 Prime Air 的 翼(yì)无人机(jī),能够运输一(yī)件五磅(páng)重的快(kuài)递。Amazon 现在依然(rán)致(zhì)力于购物(wù)领(lǐng)域,给与(yǔ)用户无穷的选择(zé)、最低(dī)的(de)价格,以及未(wèi)来将要实现的即时送(sòng)达。现在,亚马逊的 Prime Air 已经迭代进入第九代,可负(fù)重 磅货物(wù),而这个重(chóng)量覆盖了 86%的品(pǐn)类,同时能够达到超过(guò) 50 英里 小时的(de)速度(dù)飞行。已经正式向 FAA 申请更大范围的室外飞行(háng)测试。另外(wài) GoogleUPS 等(děng)也从 2012-2013年(nián) 就开始测试无人机送货。

随着大疆等几千元高性能无人机的推出,无人机(jī)快递(dì)可以大大(dà)降低 “最(zuì)后十公里” 的物流成本:

能耗每单(dān)不到 0.1 元——以(yǐ)载重以 公斤计算,包裹 10km 范围内直接(jiē)硬件成(chéng)本(主要是能(néng)耗)不到 0.1 元,每单耗电 10Ah,不到 40Wh,耗电约 0.03 元;

无人机摊销成本——以一个 5000 元的无人机测算(suàn),5年 的运营(yíng)寿命,加上(shàng)每(měi)年20%的维护费(fèi),约 6000 元,元 天(tiān),如果(guǒ)每个无人(rén)机每天完成(chéng) 10 次(cì)任务,这(zhè)就意(yì)味(wèi)着每个包裹摊销成本 0.4 元;

合计每单不到 0.5 元的成(chéng)本,相比目(mù)前(qián)的人工物(wù)流成本有明显降低,因(yīn)此从经济成本来(lái)看,无人机送货(huò)具备明显的经济效益。

无(wú)人机物流最困难的是最(zuì)后(hòu)的货物(wù)投送阶段,仅知道目的地的 GPS 坐标是(shì)远(yuǎn)远不够的(de)。目前澳大利亚(yà)克林顿和格兰(lán)特的方法是在(zài)无人机上加装摄像头,并在用户的阳台(tái)上(shàng)放一个大盒(hé)子,上有特定标识,无人(rén)机通过机器(qì)视觉识别并准确投递到用户(hù)的(de)阳(yáng)台上(shàng)。

此外,法规(guī)仍然是最大阻(zǔ)碍。近期(qī)美国(guó)联邦航空(kōng)管理局(FAA)公布无人机管理的(de)新法(fǎ)草案(àn),

在 FAA 提议的新(xīn)规则中,要(yào)求无人机必须在操(cāo)作者视线内。主要是(shì)限制商业无人(rén)机(jī)用(yòng)于摄影、勘察线路、搜救以及监控(kòng)作物等,对于无人机物流(liú)服务不利。

4、个人安全的空中守护者

无人机已具备物流送货、监测(cè)信息、航空拍摄等各种功(gōng)能,那(nà)么能够记录我们日(rì)常生活的无人机的(de)诞生是否也指日可待了呢?或许在(zài)不久的将来就能够成(chéng)为(wéi)现实,位(wèi)于上海的 AirMind 公司开发出的(de) “Mind4” 四旋翼无人机(jī)被授予了(le) “跟踪者(zhě)无人机” 的称号,因为它具有跟踪某一指定人(rén)物或目标并(bìng)对其进行拍摄的功能。

Mind4’ 的(de)设计理(lǐ)念是为了记(jì)录我(wǒ)们的生活,甚(shèn)至是记录非人(rén)类生物(wù)。“Mind4” 配备(bèi)的摄像头能(néng)够(gòu)覆(fù)盖到距离指定物体 20 米以(yǐ)外(wài)的地方(fāng)。凭借(jiè)其自动导航功能,“Mind4” 跟(gēn)踪选定(dìng)目(mù)标时的最大高度可达 20 米(mǐ),最远身(shēn)后距离可达 50 米。而且还能通过手势对其进(jìn)行控制。

配备有(yǒu)内(nèi)置摄像头的四旋翼无人机如今(jīn)已(yǐ)经(jīng)广泛普及,但大部分无人机仍需要对(duì)其进(jìn)行远程遥控(kòng)。基于 GPS 的(de)追踪技术无法确保物体(tǐ)所处(chù)方位(wèi)(即摄像头指(zhǐ)向的位置)的精确(què)性,原因在于民(mín)用(yòng) GPS 通常(cháng)情(qíng)况下(xià)都不精确。

考虑到这些年来民用无(wú)人机产(chǎn)品的快速(sù)发(fā)展,像 “Mind4” 这类产品的诞生也许已经不足(zú)为奇了。未来更加成熟(shú)的可跟踪记录指(zhǐ)定目标的无人机可对个人安全实现全面的监测和保护。试想一下(xià):未来你(nǐ)的孩(hái)子(zǐ)上学或玩(wán)耍时,会有一支无人机舰队随时跟踪扫描危险,保(bǎo)护他的安全。来源:无人机科(kē)普

图示:劲鹰1型(xíng)汽油航(háng)测航拍无人机(jī)

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