一、无人机是什么
无人机是无人(rén)驾驶飞机的(de)简(jiǎn)称(Unmanned Aerial Vehicle),是利用(yòng)无(wú)线电遥控(kòng)设(shè)备和自(zì)备的程序(xù)控制装置的不载人飞(fēi)机,包括无人直升机、固定翼机、多旋翼飞行器、无(wú)人飞艇、无(wú)人伞翼机。广义地看(kàn)也包括临近(jìn)空间飞行器(20-100 公里空域),如平(píng)流层飞艇、高空(kōng)气球、太阳能无人(rén)机(jī)等(děng)。从某(mǒu)种角度来看,无人机可以(yǐ)在无人(rén)驾驶的(de)条件下完(wán)成复杂空中飞行(háng)任务(wù)和(hé)各(gè)种负载(zǎi)任务(wù),可(kě)以被看(kàn)做是 “空中(zhōng)机器人(rén)”。
按照不同平台(tái)构型来(lái)分类(lèi),无(wú)人机可主要(yào)有固定翼无人机(jī)、无人直升机和多旋翼无人机(jī)三(sān)大平台,其它小种类无人机(jī)平台(tái)还(hái)包括伞翼无人机、扑翼(yì)无(wú)人机和无人飞船等。固(gù)定翼无人机是军用和多数民用无人机的主流平台,最大特(tè)点(diǎn)是飞行速度(dù)较快(kuài);无人直升机(jī)是灵活性最强的(de)无人机平台,可以原地垂(chuí)直起飞和悬停;多旋翼(多轴)无人(rén)机是消费(fèi)级和(hé)部分民用(yòng)用(yòng)途(tú)的首选平(píng)台,灵(líng)活(huó)性(xìng)介(jiè)于固定翼和直升机中间(起降需要(yào)推力),但操纵简单、成(chéng)本较低。
按不同使用领域来划分,无(wú)人机可分为军用、民用和消费(fèi)级三大类,对于无人机的(de)性能要求各(gè)有偏重:1)军用无人机(jī)对(duì)于(yú)灵敏度(dù)、飞行高(gāo)度速度、智(zhì)能化等有(yǒu)着更高(gāo)的(de)要求(qiú),是技术水(shuǐ)平(píng)最高的无人机,包括(kuò)侦察、诱饵、电子对抗、通信中继、靶机和无人战斗机等机型(xíng);
2)民(mín)用(yòng)无人(rén)机一(yī)般对于(yú)速度、升限和航程等要(yào)求(qiú)都较低,但对于人员操作培(péi)训、综合成本有(yǒu)较高的要求,因此需要形成成熟的产业链(liàn)提(tí)供尽可能低廉的零部(bù)件和(hé)支持服务,目前(qián)来看民用无人机最大的市场(chǎng)在于政府公共服务的提供,如警用、消防、气象等,占(zhàn)到(dào)总需求的约 70%,而(ér)我们认为未来无人机潜力最大的市场可能(néng)就在民用,新增市场需求可能出现(xiàn)在农业(yè)植保、货(huò)物速度、空中无线网络、数据获(huò)取等领域;
3)消(xiāo)费级无人机(jī)一般采用(yòng)成本较低的多旋翼平台,用于航拍、游戏等休闲用途。
二、无人机技术难(nán)点
1、飞控系统是无人(rén)机的 “驾驶员” - 更(gèng)精确(què)、更清晰
飞控子系(xì)统是无人机完成(chéng)起(qǐ)飞、空中飞行、执行任务和返场回收等整个飞行过程的(de)核心系(xì)统,飞控对于无人机(jī)相当于驾驶(shǐ)员(yuán)对于有人机的作用(yòng),我们认(rèn)为是无(wú)人(rén)机最(zuì)核心的技术之一。飞控一般包括传(chuán)感器、机载计(jì)算机和伺服作动设备三大(dà)部分(fèn),实现的功能主要有无人机姿态(tài)稳定和控制、无人机任务设备管理和应急控制三(sān)大类。
其中,机身大量装配的各(gè)种传感器(包括角速率、姿态(tài)、位置、加(jiā)速(sù)度、高度和空速等)是飞控系统的基础,是保(bǎo)证(zhèng)飞机(jī)控制(zhì)精度(dù)的关键,在不同飞行环境下(xià)、不同用途的无(wú)人机对传感器的配置要(yào)求也不同。未来对无(wú)人机态势感知(zhī)、战场上(shàng)识别敌我、防区外(wài)交战能力等方面的需求,要求无(wú)人机(jī)传感器具有更高的探测精度、更高(gāo)的分辨率,因此(cǐ)国外无(wú)人机传感器(qì)中大量(liàng)应用了超光谱成像、合成孔(kǒng)径雷达、超(chāo)高频穿(chuān)透等(děng)新技术。
2、导航系(xì)统是无人机(jī)的 “眼睛”,多技术结合是未来方向
导(dǎo)航系统向无人(rén)机(jī)提供参考坐标系的位置、速度、飞(fēi)行姿(zī)态,引导(dǎo)无人机按照(zhào)指定(dìng)航线飞行(háng),相当于有人机系统中(zhōng)的(de)领航员(yuán)。无人机载导(dǎo)航系统主(zhǔ)要(yào)分非自主(GPS 等)和自主(惯性制导)两(liǎng)种,但分别有易受干(gàn)扰和误差积累增(zēng)大(dà)的缺点,而未来无(wú)人机(jī)的发展要求障碍(ài)回避、物资或武(wǔ)器投(tóu)放、自动(dòng)进场着(zhe)陆等功能(néng),需要高精(jīng)度、高可(kě)靠性、高抗干(gàn)扰性能(néng),因此多种导航(háng)技(jì)术(shù)结合的 “惯性 + 多传感器 +GPS+ 光(guāng)电导(dǎo)航系统” 将(jiāng)是未来发展(zhǎn)的方向。
3、动力系统 - 涡轮(lún)有望逐步取代(dài)活塞,新(xīn)能(néng)源发(fā)动机提(tí)升续(xù)航能力
不(bú)同用途的无人(rén)机对动力装(zhuāng)置的要求不(bú)同,但(dàn)都(dōu)希望(wàng)发动机体积小、成本低、工作可靠:1)无人机(jī)目前广泛采用的动力装置为活塞式发(fā)动机,但活塞式只(zhī)适用于(yú)低速(sù)低(dī)空小型无人(rén)机;2)对于一次(cì)性使用的靶(bǎ)机、自杀式无(wú)人机或导弹,要求推重比高但寿(shòu)命(mìng)可以(yǐ)短(1-2h),一般(bān)使用涡喷(pēn)式发动机;3)低空(kōng)无人(rén)直升机(jī)一般(bān)使用涡轴发动机,高空长航时的大型无人机一般使用涡扇发动机(美国全球鹰重达 12t);4)消费级微型无人机(多旋翼(yì))一(yī)般使用电池驱动的电动机,起飞质量不到 100 克、续航时间小(xiǎo)于一小时。
随着涡轮发动机推重比、寿命不(bú)断(duàn)提高、油耗降低,涡(wō)轮将取代活塞成(chéng)为(wéi)无人机(jī)的(de)主力动力机(jī)型,太阳能、氢(qīng)能等新(xīn)能(néng)源电动机也有望为小型无(wú)人机提供更持久的生(shēng)存力。
4、数据链是(shì) “放风(fēng)筝的线” – 从独(dú)立专用系统向全(quán)球信息格栅(shān)(GIG)过渡
数据链传输系统是无人机的重要技术(shù)组成,负责完(wán)成对无人机遥控(kòng)、遥测、跟踪定位和传感器传输(shū),上行数据链实现对无人机遥控、下行数据链执行遥测、数据传输功能。普通(tōng)无人机大多采用定制视距数据链,而中高空、长航时(shí)无人机则都会采(cǎi)用(yòng)视(shì)距和超视距卫(wèi)通(tōng)数据链。
现代数据链(liàn)技术的发展推动者无人机(jī)数据链向着高速、宽带、保密、抗干扰的方向发展,无人机实(shí)用化能力将越来越强(qiáng)。往前(qián)看,随着机载传(chuán)感器、定位的精(jīng)细程度和执行任务的复杂程度不断上(shàng)升(shēng),对数据链的贷款提出了很强(qiáng)的要(yào)求,未来随(suí)着机载(zǎi)高速处理器的突飞猛进(jìn),预计几(jǐ)年后现有射(shè)频数据链的传输速率将翻倍,未来在全天候(hòu)要求低的领域可(kě)能还将出现激光通讯方式。
从美国制定(dìng)的无人机通信网络(luò)发展(zhǎn)战略上看,数据链系统从最初 IP 化的传输、多机(jī)互连网络,正在向(xiàng)卫星(xīng)网络(luò)转换传输(shū),以及最终的完全全(quán)球信(xìn)息格(gé)栅(GIG)配(pèi)置过渡,为授权用户提(tí)供无缝全(quán)球信(xìn)息资(zī)源交互能力,既支(zhī)持固定用(yòng)户、又支持移动用户(hù)。
三(sān)、无(wú)人机发(fā)展缘起
1、军用技术溢(yì)出,成本下降引爆民用市场
战争是无人机发展(zhǎn)的头号牵引力,20 世纪末经历(lì)三大技术发展浪潮
毫无疑问,无人机发展的初期是为了纯粹的军事用途:一(yī)战时期英国研制的(de)世界(jiè)第(dì)一(yī)款无人(rén)机被定(dìng)义(yì)为 “会飞的(de)炸弹”,二战时期德军已经开(kāi)始大量应用(yòng)无(wú)人驾驶轰炸机参(cān)战;二战后无(wú)人机研发的中心出现在美国和以(yǐ)色列,用途延(yán)伸至战地侦察(chá)和情报搜(sōu)集,无人机被(bèi)派往(wǎng)朝(cháo)鲜(xiān)、越南和(hé)海(hǎi)湾战场协助美军和(hé)以(yǐ)色列军队作战。正是(shì)由于(yú)无人机在(zài)侦查方面低(dī)成本、控制灵活、持续时间长的(de)天然优势,各国(guó)军队相继投(tóu)入大量经费研发无人机系统。
无人机(jī)技术在(zài) 20 世纪末经历了(le)三次(cì)发展浪(làng)潮、真正进入了第一个 “黄金(jīn)时代(dài)”:1)1990年(nián) 后,全球共有 30 多个国家装(zhuāng)备了师级(大型(xíng))战(zhàn)术无人(rén)机系统,代表机(jī)型有美(měi)国 “猎人”、“先驱者(zhě)”,以色列 “侦察兵”、“先锋” 等;2)1993年 后,中高空长航时军用无人机(jī)得到(dào)迅速发(fā)展,以美国 “蒂尔” 无人机发展计(jì)划(huá)为代表,在波黑战争中大放异彩;3)20 世纪末(mò),旅团级(中小型)固定翼和旋(xuán)翼战术无人机系统出(chū)现,其体(tǐ)积小、价格更低、机(jī)动性好,标志着无人机进入大规模应用(yòng)时代。
早期的航空技术解决的是无(wú)人机能够飞行的问题,而(ér) 20 世纪 80年 代以来现代技(jì)术的发展为无人机更高的飞行性能、更好的可靠性提供了(le)条件(jiàn),其(qí)中:1)智能化(huà):自主飞控(kòng)技术、急剧(jù)攀升的计(jì)算机处理能力推动无人(rén)机向智能(néng)化发展,真正成为 “会思(sī)考” 的空中机器人(rén);2)高速带(dài)宽:高(gāo)速宽带网数(shù)据链实现无人机组网和互相连通,无(wú)人(rén)机编组、空地装备联合成为可能;3)更轻的材(cái)料和(hé)传感器:材料科学(xué)和(hé)微机电技术进一步(bù)减轻无人机平台重量、提(tí)高(gāo)精确度;4)更(gèng)强(qiáng)的续航能力:电池续(xù)航能力的大幅上(shàng)升,以及新能源技术(shù)赋予无人机(jī)更长的飞行时间。
2、 技术向民(mín)用外溢,无人机产业化进(jìn)入(rù)普及时代
由于军用无人机在3D(DULL,DIRTY,DANGEROUS) 环境下执行任(rèn)务的显著优势以及灵活机动的特性,民用各行各业对无人机的应用也翘首以盼。但相比军用无人机近百年的发(fā)展历史,民用无人(rén)机在上(shàng)世(shì)纪 80年(nián)代军用(yòng)无人机的现代系统(tǒng)得到大发展的基础上才开始尝试应(yīng)用,各领域全面开花应用只有 10 余年(nián)时间。
日本的(de)民用无人机开发较早(zǎo):早在 1983年(nián) 雅马哈公司采用摩托(tuō)车发动(dòng)机,开发了一种用(yòng)于喷洒农药(yào)的(de)无人(rén)直升机,1989年 其成为实(shí)际首架成功用(yòng)于试飞的无人直升机,2002年CERP 公司及发明一款(kuǎn) JAXA 多用途(tú)民用无人(rén)机(jī);2003年 开始,耗时 3年,岐阜工业协会先后开发了 4 代(dài)无人机产品(pǐn),主要(yào)应用于森林防火、地震灾害评估等领域;
美国 NASA 牵头(tóu)成立(lì)世界(jiè)级无人机应用中心:2003年 美(měi)国 NASA 成立(lì)世界级的无人机应用中心,专门研究装有高分辨率相机(jī)传(chuán)感器无人机的商业(yè)应用(yòng)。
近年(nián)美国(guó)国(guó)家海洋和大气管(guǎn)理(lǐ)局用无人机追踪热(rè)带风暴有关(guān)数据(jù),借此完善(shàn)飓(jù)风预警模型。2007 年(nián)森林大(dà)火肆虐时,美国宇航(háng)局使用(yòng) “伊哈纳”(Ikhana)的无人机(jī)来评估大(dà)火的严重程度,以及(jí)灾害的损(sǔn)失估算工作(zuò)。2011年 墨西哥湾(wān)钻井平(píng)台爆(bào)炸后艾伦实验室公司的无人机协助溢油监(jiān)测和溢油处理等。
以色列也专门组建了一个民用(yòng)无人机及其(qí)工作模式的试验委员会,2008年 给予 “苍鹭 “无(wú)人机非军(jun1)事任务(wù)执行证(zhèng)书(shū),并与有关部门(mén)合(hé)作展开多种民(mín)用任务的试验飞行。。
欧(ōu)洲在 2006年(nián) 制定并即刻实施(shī)的(de) “民用无人机发展路线图”,之后欧盟拟(nǐ)筹够一个泛欧民用无人机协调(diào)组织,为解决最(zuì)关键的(de)空中安全(quán)和适航问题提供帮助。
中(zhōng)国起步(bù)早,近年发展较快:中(zhōng)国(guó)上世纪 80年 代,就将自行开发的无人机(脱胎于军(jun1)用(yòng)机(jī)型)在地图测绘和地质勘探中做了尝试。近些年,专为(wéi)民用(yòng)研制额(é)” 黔中(zhōng) “1号无人机与 2010年 顺利首飞(fēi),2011 你那国产” 蜜蜂 “28 无人机(jī),可全(quán)自主起飞(fēi)、着陆(lù)、悬(xuán)停和(hé)航(háng)路规划,能应(yīng)用农业(yè)喷(pēn)洒、电力巡检、防灾应急、航拍测绘、中继通(tōng)信(xìn)等(děng)。
对于(yú)民(mín)用领(lǐng)域,无人机仅仅(jǐn)是一个飞行(háng)平台,其功能(néng)归根到底要通(tōng)过机载系统中的任(rèn)务(wù)载荷设(shè)备来(lái)完成。
和 To B 端各行各业无人机领域快速发展相比,近(jìn)两年(nián)To C 消(xiāo)费端航拍、娱乐等市场,受益于无人机各方面技术的成熟和(hé)成本的大幅下降(jiàng),可(kě)谓是爆发式发展(zhǎn)。深圳大疆成(chéng)立(lì)于 06年(nián),10年 仅几百万收入,13年 高达 8 亿元,14年 近 30 亿元。
3、硬件产业链成熟、成本下降为民用(yòng)&消费无人(rén)机爆发创(chuàng)造条件
近十年民(mín)用和消费级无人机市场的兴起,和硬(yìng)件产业链(liàn)的成(chéng)熟、成本曲线不断下降(jiàng)密不(bú)可(kě)分:随着(zhe)移(yí)动终端的兴起(qǐ),芯片、电池、惯性(xìng)传感器、通讯芯片(piàn)等产业(yè)链迅速成熟,成本下降,使(shǐ)智(zhì)能化进程得以迅(xùn)速向更加小型化、低(dī)功(gōng)耗的设备迈进。这(zhè)也给无人机整体硬件的迅速创(chuàng)新和成本(běn)下降创造了良好条件:
芯片——目前一个高(gāo)性(xìng)能(néng) FPGA 芯片就可以在无人机上实现双 CPU 的功(gōng)能,以(yǐ)满(mǎn)足导航(háng)传感(gǎn)器的信息(xī)融合,实现无人飞行器的最优(yōu)控制。
惯性传感器——伴随着苹果在 iphoness 上大量应用(yòng)加(jiā)速计、陀(tuó)螺仪、地磁(cí)传感器(qì)等,MEMS 惯性传(chuán)感器从 2011年 开始大规(guī)模(mó)兴起,6 轴、9 轴的惯性传感器也逐(zhú)渐取代了单个传感器,成本和功耗进一步降(jiàng)低,成本仅在几美(měi)元。另外(wài) GPS 芯片仅重 0.3 克,价格不(bú)到 5 美元。
Wifi 等无线通(tōng)信——Wifi 等通信芯片用于(yú)控制和传输图像信(xìn)息,通(tōng)信传输速(sù)度和质量已经(jīng)可以充(chōng)分满足几百(bǎi)米(mǐ)的传输需求。
电池——电(diàn)池能量密(mì)度不(bú)断增(zēng)加,使得(dé)无人机在保持较轻的重量(liàng)下,续航时间能有 25-30 分钟,达到可(kě)以满足一些基本应用的程度,此外,太(tài)阳能电池技术使(shǐ)得高海拔无人机可(kě)持续飞行一周甚至更长(zhǎng)时间(jiān)。
相机等——近年来移动终端(duān)同样(yàng)促进了锂电池(chí)、高像素摄像头性(xìng)能的急剧提升和(hé)成本下降。
4、飞控(kòng)系统(tǒng)开源(yuán),无(wú)人机飞入寻(xún)常百姓(xìng)家
如果说(shuō)硬(yìng)件成本下降(jiàng)解(jiě)决了无(wú)人机 “身(shēn)体” 的问题(tí),近年来飞控系统开源化的趋势解(jiě)决了无人机(jī) “大脑(nǎo)” 的问题,从此无人机不再是军用和科研(yán)机构的专利(lì),全世界的商业企业和发烧友都加入了无人机系统设(shè)计的大潮中(zhōng),是(shì)引爆民(mín)用和消费无(wú)人机市场的 “爆(bào)点”。
德国 MK 公司(sī)是多旋(xuán)翼无人机系统开源的鼻祖,其后 2011年 美国 APM 公司开放无人机设计平台(tái)彻底点(diǎn)燃(rán)了市场对(duì)无人机(jī)系统开发的热情,2012年 以后民(mín)用(yòng)和消费无人(rén)机进入了加速上行的通道。
至(zhì)今,国际无人机行业已经(jīng)形成了 APM(用(yòng)户最多)、德国 MK(最早的开源系统)、Paparazzi(稳定性高、扩(kuò)展性强)、PX4 和 MWC(兼容性(xìng)强)等(děng)五大无(wú)人(rén)机开源平台(tái)。
以 PPZ(Paparazzi)为例,始于 2003年 的 PPZ 是一个软硬件全开源的系统,至今已经形(xíng)成了不仅覆(fù)盖传(chuán)感器(qì)、GPS、自动(dòng)驾驶软件,同时覆盖地(dì)面(miàn)设备的全套成(chéng)熟解决方案,既可以驱动固(gù)定翼飞机、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)飞机飞行(háng)的卫(wèi)星地(dì)图。可以(yǐ)说,强大的开源飞控系统已(yǐ)经使得无人机全面进入 “用户友(yǒu)好(hǎo)” 时代。
2014年10月,著(zhe)名(míng)计算机开源系统公司 Linux 推(tuī)出了名为(wéi) “Dronecode” 的无人机开源系统合作项目,将 3D Robotics、英特尔、高通、百度等(děng)科技巨头纳入项目组(zǔ),旨在为为无人机开发者提供所需要(yào)的资源、工具和技术支持,加(jiā)快(kuài)无人机和机器人(rén)领域的发展。根据(jù) Teal 航空市场调研公司的(de)报告,Dronecode 项目使(shǐ)未来十年(nián)世界无人机研发、测试和评估等活动的总值达(dá)到 910 亿美(měi)元。 Dronecode 开发界面囊括(kuò)了(le)无(wú)人越野车、无(wú)人固定翼飞机、无人直升机和各(gè)种(zhǒng)多轴旋翼无人机等(děng),吸收了 APM、PX4 等多(duō)个平(píng)台,进一步推动了系统开发的可视化和友(yǒu)好(hǎo)化(huà)。
5、 无(wú)人机相(xiàng)关政(zhèng)策(cè): 各国政策都处(chù)于持续完(wán)善中(zhōng)
中国(guó)无人机相关政(zhèng)策: 走出了规范(fàn)化的第一(yī)步
总的(de)来说,2009年 前,无(wú)人(rén)机处于无监管的空白状态。2009年 以(yǐ)后至今,开始进入持证飞行阶段,但是法律法(fǎ)规和监管执行尚未完善和正规化,实(shí)际申请操作上模(mó)糊不清。
美国(guó)无人机(jī)相关政策: 商(shāng)业无人机草案终出
经历了长时间的等待,数(shù)次(cì)延期,2015年(nián)2月15日,美国(guó)联邦航空管理(lǐ)局终于公布了期盼已久的无人机商转管理办法草(cǎo)案。这项新规打(dǎ)破(pò)了之(zhī)前全面禁飞的局面,但是还有待最终定(dìng)案。
这(zhè)份规则(zé)主(zhǔ)要适用于重量 25 千克(kè)以下的无(wú)人机(jī),主要限(xiàn)定包(bāo)括:
(1)飞(fēi)行时间,高(gāo)速,速度,搭载(zǎi)限制:它限定无人机只(zhī)能在白天飞行,且(qiě)全程都必须保(bǎo)持在操(cāo)作(zuò)人员的(de)视线范围(wéi)内(nèi),飞行高度不得(dé)超过 150 米,时速(sù)不得(dé)超过(guò) 160 公(gōng)里。不得从人头顶上飞过,不得从(cóng)无人机上(shàng)扔(rēng)东西,机体外侧不得搭挂(guà)包裹。
(2)飞行(háng)路线地(dì)点(diǎn)限制:无(wú)人机(jī)都必须避开飞机飞行路线和(hé)飞行限制区,必须严格遵守相关(guān)临时限飞令。无人飞机应避开人驾驶(shǐ)的飞机机场(chǎng)至(zhì)少八公里。无人飞(fēi)机飞行(háng)时,应始终维持于无线电操作者视界以内。
(3)驾驶员资格要求:无(wú)人机操作人员至少满 17 岁,需考取美国联邦航空局(jú)无人机(jī)操作人员资格证书,并且通过 TSA (美国运(yùn)输安全管理局) 的审查要求。
(4)另外,关于爱好者的模型无人机(jī),则仍然跟(gēn)之前一(yī)样(yàng)不受限制,只要(yào)不妨碍空中交通。
英(yīng)国(guó)无人机政策:世(shì)界无人机法规领航(háng)者
CAP 722 是英(yīng)国民航(háng)局在英国领空内对无人(rén)机使用的指导准(zhǔn)则, 第四版的(de) CAP 722 发(fā)布(bù)于 2010年(nián)4月(yuè) 已适应空中导航(háng)法 2009 的(de)推出。所(suǒ)有关(guān)于无人机(jī)的法规现在(zài)都(dōu)收在空(kōng)中导航法 2009 中. 在那之前,CAP 722 是(shì)行业的参考标(biāo)准(zhǔn),并(bìng)被(bèi)全世(shì)界所模仿学习与(yǔ)实(shí)施(shī)。这份文件强调了在英国操作无人机前需要注(zhù)意的适航性和(hé)操作标准(zhǔn)方面的安全要求。最新版的 cap 722 发布于 2012年8月,并且对民用(yòng)无人机(jī)实施相(xiàng)当程(chéng)度的开放政策(cè)。英国(guó)民航局是无(wú)人机法规领域(yù)的领航者。
欧洲法(fǎ)规 2008 第(dì) 216号监管(guǎn)着所(suǒ)有整机重量(liàng)超过 150 公斤的(de)无人(rén)机(jī).无(wú)人(rén)机的设计和生产也必须和常规飞机一样(yàng)遵循相关的认证规范 (该(gāi)规范由 EuroUSC 公司主导,该公司(sī)获得民航局的授权(quán)实施轻型无(wú)人机计(jì)划),并(bìng)且必须获得适航认证或准飞许可. 在英国,整机重(chóng)量(liàng)在 20 公斤到 150 公斤(jīn)的无人机需要具有英国法律下的适航性资质.如果飞行器(qì)在半径(jìng) 500 米和低于 400 英尺的范围或者在隔离的(de)飞行区(qū)域内(nèi),并且无(wú)人机(jī)和该飞行(háng)有一定的(de)适航性保证(zhèng),英国民航局(jú)可以豁免适航性认证的(de)需(xū)求.英国(guó)民航局也会在自己调查和被推荐的基础上颁发豁免权,当前仅有一家组织获得了此项许可. 整机重量 20 公斤以下的(de)无人机并(bìng)不需要遵从很多主要政策要求(qiú),但是(shì)领(lǐng)航法第 98号文中设立了一些条件。这些条(tiáo)件包括禁止在管(guǎn)制区域或者(zhě)飞机场附近飞行,除非获(huò)得空管局的许可,最大高(gāo)度 400 英(yīng)尺和禁止在(zài)没(méi)有英国民航(háng)局特别许(xǔ)可的(de)情况下高(gāo)空作(zuò)业。
当前英国航空法中操控无人机并(bìng)不需要(yào)认证飞行员执照.但是英(yīng)国民航局要求所(suǒ)有潜在无人机操控(kòng)者都掌(zhǎng)握飞行资质。飞行资质可以通过完成(chéng)指定(dìng)课程(chéng)获得,并(bìng)有四家认(rèn)证机构运营着培训与(yǔ)考试。
四、无人机全球市场
1、民(mín)用无人机:下游需求广泛,进入快速发展期
民用无人机(jī)下游需求非常广泛,包括农业、电(diàn)力石油(yóu)、检灾(zāi)、林业(yè)、气象、国土资源、警(jǐng)用、海洋水利、测(cè)绘、城市规划等(děng)多(duō)个行(háng)业。近年来无人机(jī)在(zài)民用(yòng)市(shì)场的应用受到越来越多的关注,如农林植保和(hé)电力巡(xún)线两个领域,无人机需(xū)求较为(wéi)迫切,且具备较大的(de)市场规模。我们(men)认为其它(tā)行业(yè)的潜在需求也将逐步显现,我国(guó)民用无人机市场空间巨大,将进入快速(sù)发展(zhǎn)期。
农业(yè)植保:民用(yòng)无人机最大市场,农业植(zhí)保市场规模超百亿
日本植保(bǎo)无人机已经使用 20 多年,目前每年更新量(liàng)约为 3000 架。我们按照中日年 农(nóng)药(yào)使用量进行(háng)测算,中国如果达到(dào)日本目前(qián)植保无人(rén)机的普及率(lǜ)和使用频次,年更新量约为(wéi) 30,000 架,植保无人(rén)机价格按 50 万元(yuán) / 架测(cè)算,年市场规模可达 150 亿元(yuán)。
电力巡检:政策有望出台,市场规(guī)模超十亿
2009年1月,国家电网公司正式立项研制无人直升机巡检系统。
2013年3月(yuè),国家电网公司出台《国家(jiā)电(diàn)网公司输电线路(lù)直升机、无人机和人(rén)工协同巡(xún)检模式试(shì)点工作方案》。方(fāng)案指出,建(jiàn)立直升机、无人机(jī)和人工巡检相互(hù)协同(tóng)的新型巡(xún)检(jiǎn)模式是坚强(qiáng)智能电网(wǎng)发展的迫(pò)切需(xū)要,目前公司系统直升(shēng)机巡检作业正在逐步向规范化、制(zhì)度化(huà)方向发展,为此公司(sī)选定山东、冀北、山西、湖北、四川、重庆(qìng)、浙江、福建、辽宁、青(qīng)海十个检(jiǎn)修(xiū)公司(sī)作为试点单(dān)位(wèi),利(lì)用 2-3 年时间开展开展新型(xíng)巡(xún)检模式试点工作。到 2015 年,国网公司系统(tǒng)将全(quán)面推广直升机、无人机和人(rén)工巡检(jiǎn)相(xiàng)互协同的输电线路新型巡检模式。
2014年(nián)6月,中国电力企业联合会标准化中心对外发布名为《架(jià)空输电(diàn)线路无(wú)人机巡检(jiǎn)作业技(jì)术导(dǎo)则》的电(diàn)力行(háng)业标准草案,公开(kāi)征求(qiú)意见。我们预计电力联合会的无人机行(háng)业标准(zhǔn)在今年有望正式出(chū)台。
我(wǒ)国 110kV 以上高(gāo)压输电线约为 52 公里,按每年巡检次数 30 次测(cè)算,则每(měi)年总巡检长度约为 1,560 万公里。无(wú)人机每小(xiǎo)时巡检 20 公里,单机(jī)年飞行时间按 150 小(xiǎo)时计算,全国需(xū)要 5,200 架(jià)。按(àn)每架 20 万人民币(bì)计算,则年市场空间约 10.4 亿元(yuán)。
森(sēn)林防火:需求迫(pò)切,尚处(chù)初始阶段
我国(guó)拥有森林面积 1.75 亿公顷,森林蓄积量为 124.56 亿立方米,森林覆盖率为(wéi) 18.21%,既是(shì)森林资源大国,又是森(sēn)林火灾多发国家。
目前,国外森林防(fáng)火中应用了较多的新技术和新设(shè)备,国内在此方面的(de)应用需求也(yě)日益增(zēng)加,对森林保护(hù)的(de)投入逐渐加(jiā)大,先后运用卫星进(jìn)行资源普查、森林火场监视,而使用(yòng)无人(rén)机(jī)系统(tǒng)对森林火情监测还是初始阶段。
检灾:国情需(xū)要,空间广(guǎng)阔
2008年 汶川地震引发了大量(liàng)崩塌、滑(huá)坡、泥石流、堰塞湖等(děng)次生(shēng)地质灾害,引起灾(zāi)区大部分国道、省道(dào)、乡村道路严重破坏,给救灾工作造成难(nán)于想(xiǎng)象(xiàng)的困难。由(yóu)于(yú)天气因素的影响,卫星遥感系统或载人航空(kōng)遥感系统难(nán)以及时获取灾区的实时地面影像。 地震发(fā)生后,多种型(xíng)号的无人(rén)机航空遥(yáo)感系(xì)统迅速进入灾区,在灾情调查、滑(huá)坡动态(tài)监测、房屋与道路损害(hài)情况(kuàng)评估、救(jiù)灾效果评(píng)价、灾(zāi)区恢复重建等方面得到(dào)广泛使用(yòng),取得了很(hěn)好的(de)效(xiào)果,起到(dào)了其(qí)他手段无法替代的作用。无(wú)人机航空遥感系统第一次大规模用于(yú)应(yīng)急救灾就(jiù)取得了(le)成功(gōng)。
2013年 雅安(ān)地震搜(sōu)救过(guò)程(chéng)中,国家地震(zhèn)灾害紧(jǐn)急救援队使用旋翼无(wú)人机对(duì)灾区地形地貌、受损情况进行空中排(pái)查,为(wéi)国家地震灾害(hài)紧急救援队的(de)搜救(jiù)工作提供了参考和依据。该无(wú)人机由国家(jiā)地震灾害紧急救援队与中国科(kē)学院沈(shěn)阳(yáng)自动(dòng)化(huà)研究(jiū)所联(lián)合研制,并在地震(zhèn)搜救过程(chéng)中应用,探测精度达到 0.1 米(mǐ),可在 200 米低空连(lián)续飞(fēi)行 100 公里。
我国自然灾害发生频繁(fán),每(měi)年灾害造成的损(sǔn)失巨大。灾害发生时,为了提高救灾效率和质(zhì)量(liàng),必(bì)须提供及时(shí)准确的灾害信息。常规灾害监测方(fāng)法(fǎ)周期长,成本高,难于满足救(jiù)灾应急的需要。无人机航空遥感系统作为卫星遥感和载人航空遥感的补充手段,具有实时性强、灵活方便、外界环境影(yǐng)响小、成本低的优点(diǎn),其(qí)在(zài)灾害应急救援方面具(jù)有广阔的发展(zhǎn)空间和应(yīng)用前景。
2、消费级无人机(jī)市场迅速升温
今(jīn)年全球无人机市场迎来广泛关注,大疆创新产品走(zǒu)向前台,国内极飞科技、零度智(zhì)控、云南昆明劲鹰航空科技(jì)以(yǐ)及国外(wài) 3D Robotics 等无人机(jī)公司(sī)产品和融(róng)资(zī)动作不断,2015年 可以(yǐ)说是消费级(jí)无人机元年(nián)。
大疆创新是(shì)全(quán)球领先的小型无人机厂商,占据了(le)全(quán)球民用小型无人机约 50%的市场份额,公司 80%的产品都是销往国外(wài)。被硅谷认为能与苹果比较的隐形的世界级(jí)无(wú)人(rén)机公(gōng)司。公司成立于(yú) 2006年,最初(chū)从安装(zhuāng)在无(wú)人机上的控制器切入(rù),进(jìn)而发现无人飞行器航拍的市场接入(rù)点,转做整机和稳定(dìng)的(de)飞行平(píng)台(tái),以及高清数字视屏传输模块,再到如(rú)今致力于提供完整飞(fēi)行影像策(cè)略。短短(duǎn)几年间成长(zhǎng)上千倍,2013年 收入规模达(dá)到(dào) 8 亿(yì)元(yuán),被美国《时代》杂志评(píng)为 2014年 度十大创(chuàng)新工(gōng)具全球第(dì)三。
大疆的 DJI 无人机被广泛运(yùn)用于航拍(pāi),并且很受专(zhuān)业及业余级摄影师们的喜欢。其产品线涵盖中端价(jià)位的 Phantom (大精灵)以及高端(duān)市场绝(jué)对王者的(de) Inspire (“悟”)系列。包括热播电(diàn)视节目《爸爸,去哪儿》中,以(yǐ)及(jí)神盾(dùn)局特工(gōng)、国土安全等热门美(měi)剧中的航拍(pāi)镜头。同(tóng)时也被用户用来全景扫描里约热内卢基督像、贴近拍摄(shè)鲸鱼换(huàn)气,飞跃喷发中的伊苏尔火山等。
除(chú)了大疆创新外,近年来国内外科技公司对无人机关注热度也迅速升温,无人机不(bú)仅仅是航拍的 “玩具”,更是(shì)颠(diān)覆未来的机器人(rén):亚马逊的 Prime Air 人机物(wù)流(liú)计(jì)划已(yǐ)进入第 9 代的研发;Google 收购无人机公司 TitanAerospace 提供网络覆盖(gài);Facebook 也以 2000 万美元收购英国无人机公司 Ascenta;3D Robotics 无(wú)人机已获由其(qí)领投的 5 千(qiān)万美金(jīn)投资;Matternet 建造无(wú)人(rén)机网络向(xiàng)全球(qiú)的(de)偏远农村(cūn)运送食(shí)品和医疗用品。
国内无人机市场也逐渐兴起,诞生出类(lèi)似大疆科技、零度智控、极(jí)飞科技、一电(diàn)科技、亿航无人机、天翔(xiáng)无人机、昆明劲鹰等。
目前无人(rén)机主要应用于航(háng)拍等各行业应用,包括边防、农业等(děng),比如昆明劲鹰无人(rén)机专业从事航测(cè)无人(rén)机设备的(de)设计、生产、销售和航测航(háng)拍服务,是中国技术顶尖的航(háng)测(cè)航拍无(wú)人机(jī)设计制造及航飞服务(wù)商(shāng),开发研(yán)制出劲鹰1型(xíng)汽油航测航拍(pāi)无人机(jī)、劲鹰2型垂直起飞固定(dìng)翼无人机、劲鹰3型可垂直起飞悬停固定翼无人机、劲鹰650航(háng)拍(pāi)专用飞行器、劲鹰(yīng)1000型八轴航拍航(háng)测无人机、劲鹰1600大型载重旋翼飞行平(píng)台和劲鹰S1型汽油航测航拍水上无人机等(děng)多种型号的无人机,并成功(gōng)到非洲飞行完成航(háng)测任务,拥有为(wéi)民用、商用航空领域提供优质服务的能力和实力。
Google 热气球 Project Loon,准(zhǔn)备在全(quán)球(qiú)打造一个平流层气球网络,然后又收购了(le) Titan Aerospace,以(yǐ)提(tí)供太阳能动力的无人机,这两(liǎng)个都可以随时随地提供低成本的、覆盖整个星球(qiú)的互(hù)联网接入。
NASA 也在开(kāi)发无人机 “低空(kōng)交通管理系统”,有望在(zài) 2015 年用于农(nóng)业。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)的数据(jù)采集,此(cǐ)前已经获(huò)得了(le) 1320 万美元融资。其他创新应(yīng)用包括蜜蜂(fēng)大小的无人机对(duì)花朵进行(háng)授(shòu)粉等(děng)等。
GoPro 去年也加入了 “小(xiǎo)型无人(rén)机联盟”,并已(yǐ)经(jīng)为(wéi)多款无(wú)人机推出了视频摄像设备,GoPro 也宣布将进入消费级(jí)无人机领域(yù),并预计今年(nián)正式推出(chū)第一款多马达驱动无人机(jī),定(dìng)价将于 500 到 1000 美(měi)元之(zhī)间(jiān)。大疆也宣布将(jiāng)在未来无人机产品(pǐn)上采用自主研发生产的摄(shè)像头。无人机与运(yùn)动相机(jī)的(de)结合,将(jiāng)是无人机在运动(dòng)健康等个性化航拍领(lǐng)域的(de)重要应(yīng)用,例如 STELLA 推出的专为(wéi) GoPro Hero 3 系列相机设计的稳定云(yún)台。
无人机配合 Oculus Rift 使用,可以(yǐ)获(huò)得虚拟现(xiàn)实、增强现(xiàn)实的体验。例如 Parrot 推出无线控(kòng)制配件 Skycontroller,用(yòng) HDMI 接口连上(shàng) Oculus Rift,能直接操控飞行器的飞行(háng),用上(shàng)下(xià)左(zuǒ)右按键(jiàn),控制(zhì)飞行器的运行轨(guǐ)迹(jì)。借助 “连接” 方式,把人的感(gǎn)知(zhī)带到另一个真实空间。这样的(de)体验或许今后还能应用在隧道、峡谷与水下等场景,探险者(zhě)将不再需要(yào)亲历(lì),就能收(shōu)获刺激的感官体验(yàn)。更重要的是,他不需(xū)要耗费人力物力去建(jiàn)模、创建一个虚拟世(shì)界,任(rèn)何一个地点都能(néng)成为新的游乐场。
根据大疆创新去年约 30 亿的营(yíng)收规模以及数(shù)千(qiān)元到数万元的定价(jià),无人机出货(huò)量也就几十万台(tái),未来成长空间极大。据 Teal Group 统计,2014年 全(quán)球民用无人机市(shì)场规(guī)模已经达到 28 亿美元,未来 10年 还将实现(xiàn)前所(suǒ)未有的持续(xù)增长(zhǎng),市场规模将(jiāng)翻倍以上增长。
五、未来,无人机能(néng)为(wéi)我们(men)做些什么?
除了(le)我们(men)已经(jīng)熟(shú)知的军事、商用和消(xiāo)费功能,能够 “上天入地” 的无(wú)人机未来可能(néng)给我们的生活带(dài)来无限(xiàn)的惊喜。距离 300 米(mǐ)的高空没有(yǒu)地面的拥挤(jǐ)和各种限制,未来无人机不仅能(néng)够扮演超(chāo)级(jí)速递员和超级警察(chá)的角(jiǎo)色,还能够(gòu)为地(dì)面(miàn)提供低成(chéng)本、机动(dòng)程度极高的无(wú)线网络覆(fù)盖(gài)。把(bǎ)无人机想象成一(yī)个 “会飞的传感(gǎn)器”,无人机就成了工(gōng)业 4.0 的一个空中数据端口,大至地球物理(lǐ)、气象、农业(yè)数据、小至个人位置信息,无(wú)人机将引爆一场空(kōng)中的大数据(jù)革(gé)命(mìng)!
1、工业 4.0 的空中数据端口(kǒu)!
我们认为,作为(wéi)一个 “会飞(fēi)的(de)传感器”,无人机未来在民(mín)用领域最具想象空(kōng)间的应用可能(néng)是作为空中(zhōng)的数据端口,为(wéi)连接全球的(de)工业 4.0 “大(dà)数据” 系(xì)统提供更精确、更强大(dà)的数据流(liú)。
从无人机(jī)最(zuì)普通的巡(xún)检功能(néng)说起,使用无人(rén)机(jī)在全国范(fàn)围内来巡视农田,可(kě)以(yǐ)比卫星(xīng)图(tú)像更(gèng)清晰地观测到农作物长势(shì)、自然灾害、土(tǔ)壤变化等信息,无人机通过数据(jù)链接(jiē)入全球互联网,可以将收集的数(shù)据实时(shí)传输(shū)给大宗(zōng)商品分析师,用以判断(duàn)全(quán)球(qiú)农作物期货市(shì)场走势;在未(wèi)来(lái)的精(jīng)准农业系统中,小型无(wú)人(rén)机可以用来观测作(zuò)物是否缺水(shuǐ),将信(xìn)息反馈给灌溉系统(tǒng)以调节水量。
从个人信息数(shù)据(jù)的(de)获取来说(shuō),无人机可以模拟 WiFi 热点,嗅探移(yí)动设备的 MAC 地(dì)址,并根据信号(hào)的强度等对设备进行三角定位,搜集(jí)的信息汇总起来则可以(yǐ)绘制出(chū)用户的运动(dòng)地图,呈现出他通常会路过的街(jiē)区、商店等,进而有条件地(dì)对用户进行筛选,比(bǐ)如向(xiàng) “过(guò)其门而不(bú)入” 的潜(qián)在消费(fèi)者(zhě)推送优惠促销信息。通过对个人运(yùn)动(dòng)轨迹的跟踪,可以更全面地把握人(rén)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(wài),在紧急情况下,也可以通(tōng)过定位移动设备来拯救生命。无人机通过受(shòu)困者(zhě)手机 Wi-Fi 信号来判断受困者的位(wèi)置。
这项技术和商场(chǎng)、超(chāo)市中常(cháng)用的室(shì)内移动设备定(dìng)位(wèi)技术如(rú) iBeacon 有些许类似的(de)地(dì)方,均可以(yǐ)在用户经过时(shí)推送促销信息等。不同之处在于无人(rén)机更加灵活,可以在(zài)更加复杂的(de)地理条件下对用户进(jìn)行定位。
2、科技巨头的下(xià)一站:提供灵活(huó)机动(dòng)、低成本的 WIFI 网络接(jiē)入(rù)
在全球有将近四(sì)十(shí)亿的人口仍未接通(tōng)互联网,如(rú)何(hé)解决互联网接入(rù)问题,如 WiFi 的网络部署(shǔ),已(yǐ)成为(wéi)人类十大解决难题之一(yī)。而无人机的能(néng)耗(hào)较低(dī),但飞行时(shí)间却较长(zhǎng),可(kě)以为更大范围内的用户提(tí)供互(hù)联网接入服务。同(tóng)时无人机具有很(hěn)强(qiáng)的机动(dòng)性,可以根据某一区(qū)域内的特殊需要来(lái)提(tí)供互联网接入(rù)服务。
Google 收购 Titan,用无人机抢占互(hù)联网覆盖(gài)市场(chǎng)
在 2014年4月 份收购了(le)无人(rén)机公司(sī) Titan Aerospace。Titan Aerospace 成立于 2012 年,其无人机(jī)试图取代高(gāo)成本的近地卫星。目前已经(jīng)研(yán)制成功并开(kāi)始测(cè)试无人机 Solara 50 和 60,可以通过(guò)太阳(yáng)能补充(chōng)动能(néng),在近地轨道(dào)持续航行五年而不(bú)用(yòng)降落。Solara 无人机 50 米宽,可以承载 32kg,速度达到 104km/h,Titan 表示(shì)通过特殊设备,其高空无人(rén)机最(zuì)高可提供每秒高达 1 GB 的网络接入服务。
据称在收(shōu)购之后,Titan Aerospace 将(jiāng)会与 Google 的两个项目进(jìn)行合作,其中之一(yī)是通过高(gāo)空氦气球提(tí)供互联网服务的 Project Loon,除此以(yǐ)外,Google 还计划斥资 10 亿美(měi)元(yuán),用卫星提供互联(lián)网覆盖(gài)。氦气(qì)球(qiú)、无人(rén)机与卫星三管齐下,再加上在城(chéng)市推进的有线光纤接入 Google Fiber,可见(jiàn) Google 对互联网(wǎng)入口的重视(shì)程度。
不过,有线接入是在(zài)已有覆(fù)盖地区(qū)提供更优质的服务,而(ér)前三种无(wú)线接入(rù)方式主(zhǔ)要解决的是覆盖问题(tí)。但相(xiàng)对而言,无人机技术(shù)可能会比(bǐ)氦气球更有优势,因为(wéi) Titan Aerospace 的(de)无人(rén)机(jī)采用太阳能(néng)提供(gòng)动力,续航能力可长达一年,而(ér)氦(hài)气(qì)球的部(bù)署成本太高,维护(hù)难度也相对(duì)较(jiào)高;此外,无人机的(de)其飞行高度既高于商业飞机的海拔,又(yòu)低于卫(wèi)星的(de)高度,使得它可以(yǐ)稳(wěn)定提供(gòng) 1Gbps 的(de)高速接入(rù)。所以未来 Google 的无人机可能会在小范围(wéi)内提供大容(róng)量服务,而(ér)卫(wèi)星(xīng)则用于保证低速率需求地区的覆盖。
Facebook 为了下(xià)一个 10 亿的用(yòng)户,用(yòng)无(wú)人机覆盖偏远(yuǎn)地区
Facebook 成立了 Connectivity Lab(连接实验室),其使命就是开发包括卫星、无人(rén)机在内的各自互联(lián)网连接技术(shù)。Facebook 已经以(yǐ) 2000 万美金收购另一家提供类似技术的无人机(jī)产商 Ascenta。Ascenta 的(de)太阳能无人机一次上天可以在 20km 高空(kōng)持续(xù)飞(fēi)行,滞空时(shí)间长达 1 个(gè)月。Facebook 涉足无人机(jī)主要也是为了提(tí)供(gòng)网络(luò)服务。为偏(piān)远地区居民提供可用(yòng)的网络服(fú)务(wù),以试图赢(yíng)取了下一个 10 亿用户。
3、 会飞的配送快递员(yuán)
无人机送货服务最(zuì)著(zhe)名的要数亚(yà)马逊的 Prime Air 无人机物流(liú)计划,2013年 底,亚马逊(xùn)公布了(le)一款叫(jiào) Prime Air 的 8 翼无人机,能(néng)够运输(shū)一件(jiàn)五磅重的快递。Amazon 现(xiàn)在依然致力于购物领域,给与用户无穷的选(xuǎn)择、最低(dī)的价格,以及未(wèi)来将要实现的即时送达。现在,亚(yà)马逊(xùn)的 Prime Air 已经迭代(dài)进入(rù)第九代,可负(fù)重 5 磅货物,而这个重量覆盖了 86%的品类,同(tóng)时能够达到超过(guò) 50 英里 / 小(xiǎo)时(shí)的速度飞行(háng)。已经正式向 FAA 申请更大范围的室外飞行测试。另外 Google、UPS 等也(yě)从 2012-2013年 就开始测试无人机送货。
随着大疆(jiāng)等(děng)几千元高性能无人机的(de)推出,无人机快递可以(yǐ)大大降低 “最后(hòu)十公(gōng)里(lǐ)” 的物(wù)流(liú)成本:
能耗每单不到(dào) 0.1 元——以载重(chóng)以(yǐ) 2 公斤计算,包裹 10km 范围内(nèi)直接硬(yìng)件成本(běn)(主要(yào)是能耗)不(bú)到 0.1 元,每单耗电(diàn) 10Ah,不到 40Wh,耗电约 0.03 元;
无人(rén)机摊(tān)销成(chéng)本——以一(yī)个 5000 元的(de)无人机(jī)测算(suàn),5年 的运营寿命(mìng),加上每年20%的维(wéi)护(hù)费,约 6000 元,4 元 / 天,如(rú)果每个无人机(jī)每天完成 10 次任务(wù),这就(jiù)意(yì)味着每个包(bāo)裹摊销成本 0.4 元;
合计每单不到 0.5 元(yuán)的成(chéng)本,相比目前的人工(gōng)物流成本有明(míng)显降低,因此从经济成本(běn)来看(kàn),无人(rén)机送货(huò)具(jù)备明(míng)显的经济效益。
无(wú)人机物流最困难的是最后的货物投送阶段,仅知道目(mù)的地的 GPS 坐标是远远不够的。目前澳大利亚克林顿(dùn)和格兰特的方法是(shì)在(zài)无人机上(shàng)加装摄像头,并在用户(hù)的(de)阳台上放一(yī)个大盒子,上(shàng)有特定标识,无人(rén)机通过机器视觉识别并准确投递到用户的阳台上。
此外,法规(guī)仍然是最大阻(zǔ)碍。近期美国联邦航空管理局(jú)(FAA)公布无人(rén)机管理(lǐ)的新法草案,
在(zài) FAA 提(tí)议的新规则(zé)中,要求无人机必须在操作者视线(xiàn)内。主要是限制商业无人机用于摄影、勘察线路、搜救以及(jí)监(jiān)控作物等,对于无人机物流服务(wù)不利。
4、个人安全的(de)空中守护者
无人机已具备(bèi)物流送(sòng)货、监测(cè)信息、航(háng)空拍摄等各种功能,那么能够记录我们日(rì)常生活的无人机的诞(dàn)生是否也指日(rì)可待了呢?或(huò)许(xǔ)在不久的将来就能够成为现实(shí),位于上海的 AirMind 公司(sī)开(kāi)发(fā)出的(de) “Mind4” 四旋翼无人机被授予(yǔ)了 “跟踪者无人机” 的称号,因为(wéi)它具有跟踪某一(yī)指(zhǐ)定人物(wù)或目标并(bìng)对其进行拍摄的(de)功能。
‘Mind4’ 的设计理念是为了记录我们的生活,甚至(zhì)是记(jì)录非人类生物。“Mind4” 配备的摄像(xiàng)头能够(gòu)覆盖到距离指定物(wù)体 20 米以外的地方。凭借其自动导(dǎo)航功能,“Mind4” 跟踪选定目标时的最大高(gāo)度可达 20 米,最远(yuǎn)身后距离可(kě)达 50 米。而且(qiě)还能(néng)通过手势对其进行控制(zhì)。
配备有内(nèi)置(zhì)摄像(xiàng)头的四旋翼无人机(jī)如今已经广泛普(pǔ)及(jí),但大部分无人机仍需(xū)要(yào)对其(qí)进行远程遥控。基于 GPS 的追(zhuī)踪技术无(wú)法确保物体所处方位(即摄像头指向的(de)位置)的精(jīng)确性,原因在于民用 GPS 通常情况下都(dōu)不精确(què)。
考虑到这(zhè)些年来民用无人机产品(pǐn)的快速发展,像 “Mind4” 这类产品(pǐn)的诞生也许已经不足为奇了。未来(lái)更加成熟的可跟踪记录指定目标的无人机可(kě)对个人安全实现(xiàn)全面的监测(cè)和保护。试想一下:未来你的孩子上学或玩耍时(shí),会有一(yī)支无人机舰队随时跟踪扫(sǎo)描危(wēi)险,保护他的安(ān)全。来源:无人机科普
图(tú)示:劲鹰1型汽油航(háng)测(cè)航拍无人机

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