一、无人机是什(shí)么
无人机是无人驾驶(shǐ)飞机的简称(chēng)(Unmanned Aerial Vehicle),是利用无线电遥(yáo)控(kòng)设备和(hé)自备的程(chéng)序控制装置的不载人飞机,包括无(wú)人直(zhí)升机、固定翼机、多旋翼飞行器、无人(rén)飞(fēi)艇、无人伞(sǎn)翼(yì)机。广(guǎng)义地(dì)看也(yě)包括(kuò)临近空间飞行器(20-100 公里空域),如平(píng)流层飞艇、高空气球、太(tài)阳(yáng)能无人机等。从某种角度来看(kàn),无人(rén)机(jī)可以在无人驾驶的条件下完成复杂空中飞行任(rèn)务和各种负载任务,可以被(bèi)看(kàn)做是 “空(kōng)中机器人”。
按照不同平台构型(xíng)来分类,无人机可主要有固定翼(yì)无人机、无(wú)人(rén)直升机和(hé)多旋翼无人(rén)机三大平台,其它小种类无人机平(píng)台还包(bāo)括伞翼无(wú)人机、扑翼无人机和无人飞船等。固定翼无人机是军用和多数民用无人机的(de)主流平台,最大特点是飞行速度较快;无人直(zhí)升机是(shì)灵活性最强的无人机平台,可以(yǐ)原地垂直(zhí)起飞和悬停;多旋翼(多轴(zhóu))无人机是消费级和(hé)部分民用(yòng)用(yòng)途的首选平台,灵活性(xìng)介于固(gù)定翼和直升机中间(起降需要(yào)推力),但操纵简单、成本较低。
按(àn)不(bú)同使用领域来划分,无人机可分为军用、民用和消费级三大(dà)类,对(duì)于无人机的性(xìng)能要求各有(yǒu)偏重:1)军用(yòng)无(wú)人机对于灵敏度、飞行(háng)高度速度、智能化等有(yǒu)着更高的要求,是(shì)技术水平最高的无人(rén)机,包括(kuò)侦察、诱饵、电子对抗(kàng)、通信中继、靶机和(hé)无人战斗机等(děng)机(jī)型;
2)民(mín)用无人机一般对于速度(dù)、升限和航程等(děng)要求都较(jiào)低(dī),但对于人员操作培(péi)训、综(zōng)合成本有较高的要求,因此需要形成成熟的(de)产业(yè)链(liàn)提供(gòng)尽可能低廉(lián)的零部件和(hé)支持服务,目前来(lái)看民用无人机最大的市场在(zài)于(yú)政(zhèng)府公共服(fú)务的(de)提(tí)供,如警用、消防、气象等,占到总需求的约(yuē) 70%,而(ér)我们认为未来(lái)无人(rén)机潜力最大的市(shì)场可能就在民用,新增市场需求可能(néng)出现(xiàn)在(zài)农业植保、货物速度、空中(zhōng)无线网(wǎng)络、数据(jù)获(huò)取等领域;
3)消(xiāo)费级无(wú)人机一般采(cǎi)用(yòng)成(chéng)本(běn)较低的多旋翼平(píng)台,用于航拍、游戏等休闲用途。
二(èr)、无人机技术难点
1、飞控系统是无(wú)人(rén)机的(de) “驾驶(shǐ)员(yuán)” - 更精确、更清晰
飞(fēi)控子系统(tǒng)是无人机完(wán)成起(qǐ)飞、空(kōng)中飞行(háng)、执行任务和返(fǎn)场回收等整个飞行过程的核心系统,飞控对于无人机相当于(yú)驾驶(shǐ)员对于有人机的作(zuò)用,我们认为是无人(rén)机最核心的技术之一。飞控一般(bān)包括传感器、机载计算机和伺服(fú)作动设备三大部分,实现的功能主要有无(wú)人(rén)机姿态稳定和控制、无人机任务(wù)设(shè)备(bèi)管(guǎn)理和应急(jí)控制三大类。
其中,机身大量(liàng)装配的各种传感(gǎn)器(包括角速(sù)率、姿态(tài)、位(wèi)置、加速度、高度和空速等)是飞控系统(tǒng)的基础,是保证飞机控(kòng)制(zhì)精度(dù)的(de)关键,在(zài)不同飞行环境下、不同用途的无人机(jī)对传感器的配(pèi)置要求也不同。未来(lái)对无人机态势感知、战场上识别敌我、防区外交战能力等(děng)方面的需求,要求无人机传感器具有(yǒu)更高的探(tàn)测精(jīng)度、更高(gāo)的分辨率,因此国外无人机传感器中(zhōng)大量应(yīng)用(yòng)了超光谱成像(xiàng)、合成孔径雷达、超高频穿透等新技术。
2、导航系统是(shì)无人机的(de) “眼睛”,多技术结合是未来方向
导航(háng)系统向无人机提供参考坐标(biāo)系(xì)的位置、速度(dù)、飞行姿态,引导(dǎo)无人机按照(zhào)指定航线飞行,相当于有(yǒu)人机系统中的(de)领(lǐng)航(háng)员。无(wú)人(rén)机载导航系统主要分非自主(GPS 等)和自主(zhǔ)(惯性制导)两种(zhǒng),但(dàn)分(fèn)别有(yǒu)易受干扰(rǎo)和误(wù)差积累增大的缺点,而未(wèi)来(lái)无人机的(de)发展要求障碍回避、物资或武器投放、自动进场着陆等功能,需要高精度、高(gāo)可靠(kào)性、高抗干(gàn)扰性能,因(yīn)此多种导(dǎo)航技术结(jié)合的 “惯性(xìng) + 多传(chuán)感器(qì) +GPS+ 光电导(dǎo)航系(xì)统” 将是未来(lái)发展的(de)方(fāng)向。
3、动力系统(tǒng) - 涡轮有(yǒu)望逐步取代(dài)活塞,新能(néng)源(yuán)发动机提升续航能(néng)力
不(bú)同用途(tú)的无人(rén)机(jī)对动力装置的要求不同,但(dàn)都希望发(fā)动机体积小、成本低、工作可靠:1)无(wú)人机(jī)目前广泛采用(yòng)的动力装置为活塞式发动机,但活塞式只适用于低速低空小型无(wú)人机;2)对于一次性(xìng)使用(yòng)的靶机、自(zì)杀式无人(rén)机或(huò)导(dǎo)弹,要求推重(chóng)比高但寿命可以短(duǎn)(1-2h),一般(bān)使用涡喷式发(fā)动机;3)低空无人直升机一般使(shǐ)用涡轴发动机,高空长航时的(de)大型(xíng)无人机(jī)一般使用涡扇发(fā)动机(jī)(美(měi)国全(quán)球鹰(yīng)重达 12t);4)消(xiāo)费级(jí)微型(xíng)无人机(jī)(多(duō)旋(xuán)翼(yì))一般使用电池驱动的电动机,起飞质量不到 100 克、续航时(shí)间小(xiǎo)于一小时(shí)。
随着涡轮(lún)发(fā)动机推重比、寿命不断提高、油耗降低,涡轮将取代活塞成为无人机的主力动力机型,太阳能、氢能等新能源电动机也(yě)有望为小型无人机提供更持久(jiǔ)的生(shēng)存力。
4、数据链(liàn)是 “放(fàng)风(fēng)筝的线(xiàn)” – 从独立专用系统向全球信息格(gé)栅(shān)(GIG)过(guò)渡
数据链传输系统是无人(rén)机的(de)重要技(jì)术组成(chéng),负责完成对(duì)无人机遥控、遥测、跟踪定位和(hé)传感器(qì)传输,上行数据链实现对(duì)无人机遥控、下行数据链执行遥测、数据传输功能。普通无人(rén)机(jī)大多采用定制视距数据链,而中高空、长航时无人(rén)机则(zé)都会采用视距(jù)和超视距卫通数据链。
现(xiàn)代数据(jù)链技术的发(fā)展推动者无人机数据链向着高速(sù)、宽带、保密、抗干(gàn)扰的(de)方向发展,无人(rén)机实用化能力将越来越强。往(wǎng)前看,随着机载传感器、定位的精细程度和执行(háng)任务的复杂程度(dù)不断上(shàng)升,对数据链(liàn)的贷款提出了很强的(de)要求,未来(lái)随(suí)着机载(zǎi)高速处理器的突飞猛进,预计几年后现有射(shè)频(pín)数据链的传输速(sù)率将翻倍,未来在全天候要求低的领域可能(néng)还将(jiāng)出现激光(guāng)通讯方式。
从(cóng)美(měi)国制定的无人机通(tōng)信(xìn)网络发展(zhǎn)战(zhàn)略上看,数据链系统从最初 IP 化(huà)的(de)传输、多机互连网络,正在向卫星网络转换传输,以及最终的完全全球信息格(gé)栅(GIG)配置过渡,为授权用户提供无(wú)缝全球信息(xī)资源交(jiāo)互(hù)能力,既支持固定(dìng)用户、又(yòu)支持移动用户(hù)。
三(sān)、无人机(jī)发展缘起(qǐ)
1、军用技术(shù)溢出,成本下降引爆民用市(shì)场
战争是无人机(jī)发(fā)展的头号牵(qiān)引(yǐn)力,20 世纪末(mò)经历三大技术发(fā)展浪潮
毫无疑(yí)问,无(wú)人机发展的初(chū)期是(shì)为了纯粹的军事用途:一战(zhàn)时期英国研制的世(shì)界第一款无人机被定义为 “会飞的炸(zhà)弹”,二战(zhàn)时(shí)期(qī)德军(jun1)已(yǐ)经开始大量(liàng)应用无人驾驶轰炸机参战(zhàn);二(èr)战后(hòu)无人机研发的中心出现在美(měi)国(guó)和(hé)以色列,用途延伸至战地(dì)侦(zhēn)察和情报(bào)搜集,无人机被派往朝鲜、越南和海湾战场协助(zhù)美军和以(yǐ)色列军队作(zuò)战。正是由于无人(rén)机在侦查(chá)方面低成本、控制灵活、持续时间长的(de)天然(rán)优(yōu)势(shì),各(gè)国军队相继投入大量(liàng)经费研(yán)发无人机系(xì)统。
无人机技术在 20 世纪末经历了三(sān)次发展浪潮(cháo)、真正进入了第一(yī)个 “黄金时代”:1)1990年 后(hòu),全球共有 30 多个国家装备了师级(大型)战术无人机系统,代表(biǎo)机型有(yǒu)美国 “猎人”、“先驱(qū)者”,以(yǐ)色列 “侦察兵(bīng)”、“先锋(fēng)” 等;2)1993年 后,中高空长(zhǎng)航(háng)时军用无(wú)人机得到迅速发展,以(yǐ)美国 “蒂尔” 无人机发展计划为代表,在波黑战争中大(dà)放异彩;3)20 世(shì)纪末(mò),旅团(tuán)级(中(zhōng)小(xiǎo)型(xíng))固定翼和旋翼战术无人(rén)机系统出现,其体积小、价格更低、机动(dòng)性好,标志着无人机进入(rù)大规模应用时代。
早期的(de)航(háng)空(kōng)技术解决的是无人(rén)机(jī)能(néng)够飞行的问题,而 20 世纪 80年 代以来现代(dài)技术(shù)的(de)发展为无人机(jī)更高(gāo)的飞行性能(néng)、更好的可靠性提供了条件,其中:1)智(zhì)能化:自主飞控技(jì)术(shù)、急剧攀升的计算机(jī)处理(lǐ)能力推动无人机向智能化发展,真正成为 “会思(sī)考” 的空中机器人;2)高速带宽:高速宽带网数据链(liàn)实现(xiàn)无人机(jī)组网(wǎng)和(hé)互(hù)相连(lián)通,无人机编(biān)组(zǔ)、空地装备联(lián)合(hé)成为可能;3)更轻的材料(liào)和传(chuán)感器:材料(liào)科学和微(wēi)机电技术进一步减(jiǎn)轻(qīng)无人机平台重量、提高精确(què)度(dù);4)更强的续航能力:电池(chí)续航能力的大幅上升,以及新(xīn)能源技(jì)术赋予无人机更长的飞行时间。
2、 技术向民用外(wài)溢,无(wú)人机(jī)产业化进入普及时代
由于军(jun1)用无人机在3D(DULL,DIRTY,DANGEROUS) 环境(jìng)下(xià)执行任(rèn)务(wù)的显著(zhe)优势以及灵活机动的特性,民(mín)用各行各业对无人机的(de)应用也翘(qiào)首以盼(pàn)。但相比军用无人机近(jìn)百年的发展历史,民用无人机(jī)在(zài)上(shàng)世(shì)纪 80年(nián)代军用无人机的现代系统得到大发展的基础上才开始尝试应用,各领域全面开花应用只有(yǒu) 10 余(yú)年(nián)时(shí)间。
日(rì)本的民用(yòng)无人机开(kāi)发较早:早在 1983年 雅马哈公司采用摩托车发动机,开(kāi)发了一种用于(yú)喷洒农(nóng)药的(de)无人直升机,1989年 其成为实(shí)际首架成功用于试飞的无人直升机,2002年CERP 公司及发明一款 JAXA 多用途民用无人机;2003年 开始,耗时 3年,岐阜工业协会(huì)先后开发(fā)了 4 代(dài)无人(rén)机产(chǎn)品,主要应用于(yú)森林防火、地(dì)震灾害评估等领(lǐng)域;
美(měi)国 NASA 牵头成立世界级无人(rén)机应用中心:2003年 美国 NASA 成立(lì)世界级的无人机应用中心,专门研究(jiū)装有高分辨率相(xiàng)机(jī)传(chuán)感(gǎn)器无人机的商业应用(yòng)。
近年美(měi)国国家海洋和(hé)大气管理局用无人机追(zhuī)踪热带风暴有关(guān)数据,借此完善飓风预警模(mó)型(xíng)。2007 年森林大火肆虐时,美国宇航局使用 “伊哈纳”(Ikhana)的无人机来评估大(dà)火的严重程度,以及灾害的损失估算工作(zuò)。2011年 墨西哥湾钻(zuàn)井平台爆炸后艾伦实(shí)验室公司的无人机协助溢油监测(cè)和溢油处(chù)理(lǐ)等。
以(yǐ)色列也专门组(zǔ)建了一个民用无人机及(jí)其(qí)工作(zuò)模式的试验委员会(huì),2008年(nián) 给予 “苍鹭 “无人机非军事任务执行证书,并(bìng)与有关部门合作(zuò)展开多种民用任务的试验飞(fēi)行。。
欧洲在(zài) 2006年(nián) 制定(dìng)并即(jí)刻实施的 “民用无人机发展路线图(tú)”,之后(hòu)欧盟拟筹够一(yī)个(gè)泛(fàn)欧民用无人机(jī)协调组(zǔ)织,为(wéi)解决最关键的(de)空中安全和适航问题提(tí)供帮(bāng)助(zhù)。
中国起步(bù)早,近年发展较快(kuài):中(zhōng)国上世纪 80年 代(dài),就将自行开发的无人机(脱胎于军用机型)在地图测绘和地质勘探中做了(le)尝试(shì)。近(jìn)些年,专为民用研制额” 黔中(zhōng) “1号无人(rén)机与 2010年 顺利首飞,2011 你那国产” 蜜蜂 “28 无人机(jī),可全自主起飞、着(zhe)陆、悬停(tíng)和航路规划(huá),能应用农业喷洒、电力巡检、防灾应急(jí)、航拍测绘、中继通(tōng)信等。
对于(yú)民(mín)用领域,无人机仅仅(jǐn)是一个飞行平台,其功能归根到底(dǐ)要通过机载系统中的任务(wù)载荷设备来完(wán)成。
和 To B 端各行各业无人机(jī)领域快(kuài)速(sù)发(fā)展相比,近两年To C 消费端航(háng)拍、娱乐等市场,受益于无人机各方面(miàn)技术的成熟和成本(běn)的大幅下降,可谓是爆发式发展(zhǎn)。深圳(zhèn)大疆成立于 06年,10年 仅几百万收入,13年(nián) 高(gāo)达 8 亿元,14年 近 30 亿元。
3、硬件产业链成熟(shú)、成本(běn)下降为民用&消费(fèi)无人机(jī)爆发创造条件
近(jìn)十年民用和消费级(jí)无人(rén)机市场(chǎng)的兴起,和(hé)硬件产业(yè)链的成(chéng)熟、成本曲线不断(duàn)下降密(mì)不可分:随着移动终端的兴起,芯片、电池、惯性传感器、通讯芯片等产业链迅速成熟,成(chéng)本下降,使智能化进程得(dé)以(yǐ)迅速向(xiàng)更加(jiā)小型化、低功(gōng)耗的设备(bèi)迈(mài)进(jìn)。这(zhè)也给无人机整体硬件的迅速创新和成本下(xià)降创造了良好条件(jiàn):
芯片——目前一(yī)个高性能 FPGA 芯片就可以(yǐ)在无人机上(shàng)实(shí)现(xiàn)双 CPU 的功(gōng)能,以(yǐ)满足导航传(chuán)感器的信息融合,实现无人飞行(háng)器的最(zuì)优控制。
惯性(xìng)传感(gǎn)器——伴(bàn)随着苹果在 iphoness 上大(dà)量应用加速计、陀螺仪、地磁传(chuán)感(gǎn)器等,MEMS 惯性传感器从 2011年 开(kāi)始大规(guī)模(mó)兴起,6 轴、9 轴(zhóu)的惯(guàn)性传感器也逐渐取代了单个传感器(qì),成(chéng)本和功耗进一(yī)步(bù)降(jiàng)低,成本(běn)仅在几美元。另外 GPS 芯(xīn)片仅重 0.3 克,价格不到 5 美元。
Wifi 等无线通信——Wifi 等通信芯片用于控制和传输图像信息,通信传输(shū)速度和质(zhì)量已(yǐ)经(jīng)可以(yǐ)充(chōng)分满(mǎn)足几(jǐ)百(bǎi)米的传输需求。
电池——电池(chí)能(néng)量密度不断增加,使得无(wú)人(rén)机在保(bǎo)持较(jiào)轻的(de)重(chóng)量下,续航时间能有 25-30 分钟,达(dá)到可(kě)以满足一(yī)些基本应用的(de)程(chéng)度,此外,太(tài)阳(yáng)能电池技术使得高海拔无人机可持续飞行一周甚至更长时间。
相机等——近年来移动终端同样促(cù)进了锂电池、高像素摄像头性(xìng)能的急剧提升(shēng)和成本下降。
4、飞控(kòng)系统开源,无人机飞(fēi)入寻常百姓家
如(rú)果说硬件成本下降解决了无人机 “身体” 的问题,近年来飞控(kòng)系统开源化的趋势解决了无人机 “大脑” 的(de)问题,从此无人(rén)机不再是(shì)军(jun1)用(yòng)和科研机构的(de)专利,全世界(jiè)的商业企业和发烧友都加入了(le)无人(rén)机(jī)系统设计的大潮中,是引爆民(mín)用和消费(fèi)无人(rén)机(jī)市场(chǎng)的 “爆点”。
德国 MK 公司是多旋翼无人机(jī)系统开(kāi)源的鼻祖,其后 2011年 美国 APM 公司开放无人(rén)机(jī)设计平台彻底点燃了市场对(duì)无人机系统开发的(de)热情,2012年 以(yǐ)后民(mín)用和消(xiāo)费无人机(jī)进入了加速上行的通道(dào)。
至今,国际无(wú)人机行业已经形成了 APM(用户最多)、德国 MK(最早的开源系统)、Paparazzi(稳定性高、扩展性强(qiáng))、PX4 和 MWC(兼容性强)等五大无(wú)人机(jī)开源平台。
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(jīn)已经形(xíng)成了不(bú)仅覆(fù)盖传感(gǎn)器(qì)、GPS、自动驾(jià)驶软件,同(tóng)时覆盖地面设备的全套成熟解决方案,既可以驱(qū)动固定(dìng)翼飞机(jī)、也可以(yǐ)驱动旋(xuán)翼机,并(bìng)且可以通(tōng)过地面控制软件实时监控飞机飞行的卫星地图。可(kě)以说,强大的开(kāi)源飞控系(xì)统已经使得无人机全面进入 “用户(hù)友好” 时代。
2014年10月,著名(míng)计算机开源系统公司 Linux 推出了(le)名为(wéi) “Dronecode” 的无(wú)人机开源系统合作项目,将 3D Robotics、英特(tè)尔、高通(tōng)、百度(dù)等科技巨头纳入项目(mù)组,旨在为为无人机开发者提(tí)供(gòng)所需要的资源(yuán)、工具(jù)和(hé)技术支持(chí),加快无人机(jī)和机(jī)器人领域的发展。根(gēn)据 Teal 航空(kōng)市场调研公(gōng)司(sī)的(de)报(bào)告,Dronecode 项目使(shǐ)未来十年世界(jiè)无人机研发、测试和评(píng)估等活动的总值达到 910 亿美元。 Dronecode 开发界面囊括了无人越野(yě)车、无人固定翼飞机、无(wú)人直升机和(hé)各种多(duō)轴旋翼无人机等,吸收了 APM、PX4 等(děng)多个平台(tái),进一步推动了(le)系统开发的可视化和友好化。
5、 无人机相关(guān)政策: 各国(guó)政(zhèng)策都(dōu)处于持续完善中
中国无(wú)人机(jī)相关(guān)政策: 走出(chū)了规范化的第一(yī)步
总的来说(shuō),2009年 前,无人机处(chù)于无监管的空白状(zhuàng)态。2009年(nián) 以后至今,开始进(jìn)入持(chí)证飞行阶段,但是(shì)法律法(fǎ)规和监管(guǎn)执行尚未(wèi)完(wán)善和正规化(huà),实际申请操作(zuò)上模糊不清。
美国无(wú)人(rén)机相关政(zhèng)策(cè): 商业无人机(jī)草案终出
经历了长时间的(de)等待,数次延(yán)期,2015年2月15日,美国联邦航(háng)空管理局终于公布了期盼已(yǐ)久的无人机商(shāng)转管(guǎn)理办法草案。这项新规(guī)打破了之前全面禁飞(fēi)的局面,但是还有待最终定案。
这份规(guī)则主要适用于重量(liàng) 25 千克(kè)以下的无人(rén)机,主要限定包括:
(1)飞行时间,高速,速度,搭载限制:它限定(dìng)无人机只能在白(bái)天飞(fēi)行,且全程都必须保持在操作人员的(de)视线范围(wéi)内,飞行高度不得超过 150 米,时速不得超过 160 公里。不得从人头顶上(shàng)飞过,不得从(cóng)无人机上扔东西,机(jī)体(tǐ)外侧不得搭挂包裹。
(2)飞(fēi)行(háng)路线地点限制:无人机(jī)都(dōu)必须避开(kāi)飞机飞行路线和飞行限制区,必(bì)须严格遵(zūn)守相(xiàng)关临时限飞令。无人(rén)飞机应避开(kāi)人(rén)驾(jià)驶的飞机机(jī)场至少八公里。无人飞机(jī)飞行(háng)时,应(yīng)始终维(wéi)持于(yú)无线电操作者(zhě)视界以内。
(3)驾驶(shǐ)员资格要求:无人机操作(zuò)人员至少(shǎo)满 17 岁(suì),需考取美国联(lián)邦航空(kōng)局无人机操(cāo)作人员资格证书,并且通过 TSA (美(měi)国运输(shū)安(ān)全管理局) 的审查要(yào)求。
(4)另外,关(guān)于(yú)爱(ài)好者的(de)模(mó)型无人机,则仍然跟之前一样不受限制(zhì),只要不妨碍空中交通。
英国(guó)无人(rén)机政(zhèng)策:世界(jiè)无(wú)人机法(fǎ)规领航者
CAP 722 是(shì)英国(guó)民航局(jú)在英国领空内对无人机使用的指导准则, 第四版的 CAP 722 发布于 2010年4月 已适应空中导(dǎo)航法 2009 的推出。所有(yǒu)关于(yú)无人机的(de)法规现在都收在空中导航法 2009 中. 在那(nà)之前,CAP 722 是行业的参考标准(zhǔn),并被全世界(jiè)所模(mó)仿学习与实(shí)施。这份文(wén)件强调(diào)了在英(yīng)国操作(zuò)无(wú)人机(jī)前需要注意的适航性和(hé)操(cāo)作标准方面的安全要求。最新版的 cap 722 发布(bù)于 2012年8月(yuè),并且对民用(yòng)无人机实施相当程度的开放政策。英国民航局是(shì)无(wú)人(rén)机法规领域(yù)的领航者。
欧洲法规 2008 第 216号监(jiān)管着所有整机重量超过 150 公斤的无人机.无人机的设计和生产也必须和常规飞机一样遵(zūn)循相关的认证规范(fàn) (该规范由 EuroUSC 公司主导,该(gāi)公(gōng)司获得民航局的(de)授权(quán)实施(shī)轻型(xíng)无人机计(jì)划),并且必须获得适航(háng)认证或(huò)准飞许可. 在英国,整机(jī)重量在 20 公(gōng)斤到(dào) 150 公(gōng)斤(jīn)的无人(rén)机需要具有英国法律下(xià)的适航性(xìng)资质(zhì).如果飞行器在(zài)半径 500 米(mǐ)和(hé)低于 400 英尺的(de)范围或者(zhě)在(zài)隔离的飞行区域内,并且无人机和该飞行有一定(dìng)的适航性保证(zhèng),英(yīng)国民航局可(kě)以豁免适(shì)航性认证的(de)需求.英国民航局也会在自己(jǐ)调(diào)查和被(bèi)推荐(jiàn)的基础上颁发豁免权,当前仅有一(yī)家组织获(huò)得了此项(xiàng)许可. 整机重量 20 公斤以(yǐ)下的无人(rén)机并不需要遵从很多主要政策要求,但是领航法(fǎ)第 98号(hào)文中设立(lì)了一些条(tiáo)件。这些条件包括禁(jìn)止在(zài)管制区域或者飞机场(chǎng)附近(jìn)飞行,除非获(huò)得空管(guǎn)局(jú)的许(xǔ)可,最大高度 400 英尺和禁止在没有英国民航局特别许可的情况(kuàng)下(xià)高空作业。
当前英国(guó)航空法中(zhōng)操控无(wú)人(rén)机并不需(xū)要认证(zhèng)飞行员(yuán)执照.但(dàn)是英国民航局要求所有潜在无人机操控者(zhě)都掌握飞行(háng)资质。飞行资(zī)质可以(yǐ)通过完成指(zhǐ)定课程获得,并有四家认证机构运营着培训与考试(shì)。
四、无人机全球(qiú)市场
1、民用无人机:下(xià)游需求(qiú)广泛(fàn),进(jìn)入快速发展期
民用无人(rén)机(jī)下游需求非常广泛,包括农业(yè)、电(diàn)力石油、检灾、林业、气象、国土资源、警用、海洋水(shuǐ)利、测绘、城市规(guī)划(huá)等多个(gè)行业。近(jìn)年来无人(rén)机在民用市场(chǎng)的应用受(shòu)到越来越多(duō)的关注,如农林植保(bǎo)和电力巡线两(liǎng)个领域,无人机(jī)需求较为(wéi)迫(pò)切,且具备较大的市场规(guī)模。我们认为其(qí)它行业(yè)的潜在需求(qiú)也将逐步显现,我国(guó)民(mín)用无人机市场空间巨大,将进入快速发展期。
农业植保:民用无人机最大市场,农业植(zhí)保市场规模超百亿(yì)
日本植(zhí)保无人机已经使用 20 多年,目前每年更新量约为 3000 架。我(wǒ)们按照中(zhōng)日年(nián) 农药使用量进行测(cè)算,中国如果(guǒ)达到日本目前植(zhí)保无人机的普及率(lǜ)和(hé)使(shǐ)用频次,年更新量约为 30,000 架,植(zhí)保无人机价格按 50 万元(yuán) / 架测算(suàn),年市场规模可(kě)达 150 亿元。
电力巡检:政(zhèng)策(cè)有(yǒu)望出台,市场规模超(chāo)十亿(yì)
2009年1月,国家电网(wǎng)公司正式立项研制无人直(zhí)升机巡检(jiǎn)系统。
2013年(nián)3月,国家电(diàn)网公司出(chū)台(tái)《国家(jiā)电网公司输电线路直升(shēng)机、无人机和人(rén)工协同巡检模式(shì)试点工作方案》。方案指出(chū),建(jiàn)立直(zhí)升(shēng)机(jī)、无(wú)人机和人工巡(xún)检相互协同的(de)新型巡检模(mó)式是坚强智能(néng)电网发展(zhǎn)的迫切(qiē)需要,目前公(gōng)司系(xì)统直升机(jī)巡(xún)检作业正在逐步向(xiàng)规范化(huà)、制度化方向(xiàng)发展,为(wéi)此公司(sī)选定山(shān)东(dōng)、冀北、山(shān)西、湖北、四川、重庆(qìng)、浙江、福建、辽宁、青海十个检(jiǎn)修公司作为试点单位(wèi),利用 2-3 年时间(jiān)开展开展新型巡检模式(shì)试点工作。到 2015 年,国网公司系(xì)统将全面推(tuī)广直(zhí)升机(jī)、无人(rén)机和人工(gōng)巡检相互协同的输电(diàn)线路新(xīn)型巡检(jiǎn)模式。
2014年6月,中国电力企业联合会标准化中心(xīn)对外发(fā)布名为《架空输电(diàn)线路无人机巡(xún)检作业技术导则》的电力(lì)行业标准草案(àn),公开征求意见。我(wǒ)们预计电力联合会的无人机行(háng)业标准在今年有望正式(shì)出台(tái)。
我(wǒ)国 110kV 以上高压输(shū)电线约为 52 公里,按每年巡检次数 30 次测算,则每年总巡检长(zhǎng)度约为 1,560 万公里。无人机每小时巡检 20 公里,单机年飞(fēi)行(háng)时间按 150 小(xiǎo)时计算,全(quán)国需要 5,200 架。按每架(jià) 20 万人民币计算,则(zé)年市场空间(jiān)约 10.4 亿元(yuán)。
森林防火:需求迫切,尚(shàng)处初(chū)始阶段
我国拥有森(sēn)林面(miàn)积(jī) 1.75 亿公顷,森林蓄积量为 124.56 亿立(lì)方米,森林覆盖(gài)率为 18.21%,既是森林资源大(dà)国,又是森林火灾(zāi)多(duō)发(fā)国家。
目前(qián),国外森林防火中应用了较多的新(xīn)技术和新设备,国内(nèi)在(zài)此方面的应用需求也日益增加(jiā),对(duì)森林保护的投入逐渐加大,先(xiān)后运用卫星进行资源(yuán)普(pǔ)查、森(sēn)林火场监(jiān)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:国情需要,空间广阔(kuò)
2008年 汶川地震(zhèn)引发(fā)了大量崩塌(tā)、滑坡、泥石流(liú)、堰塞湖等次生(shēng)地质灾害,引起灾区大(dà)部分国道、省道、乡村(cūn)道路严重(chóng)破坏,给救灾工作(zuò)造(zào)成难于想象的(de)困难。由于天气因素的影(yǐng)响,卫星(xīng)遥感系统或(huò)载人(rén)航空遥感系统(tǒng)难以(yǐ)及时获(huò)取(qǔ)灾区的实时(shí)地面影像。 地震发生(shēng)后,多种型号的无人机航空遥感系(xì)统(tǒng)迅速(sù)进入灾区,在(zài)灾情(qíng)调查(chá)、滑坡动态(tài)监测、房屋与道路损害情况评(píng)估、救(jiù)灾效果(guǒ)评价(jià)、灾区恢复重建(jiàn)等方面得到广泛使用,取得了(le)很好的效果,起到了其他手段无法(fǎ)替代的作(zuò)用。无人(rén)机航空遥感系统第一次大(dà)规模用于应急救灾就取(qǔ)得(dé)了成功。
2013年(nián) 雅安地震搜救过程中,国家地震灾害紧急救(jiù)援队使用旋翼无人机对灾区地形地(dì)貌、受损情(qíng)况进行空中排查,为国家(jiā)地震(zhèn)灾害紧(jǐn)急救(jiù)援(yuán)队的搜救工(gōng)作提供了参考和依据。该(gāi)无(wú)人(rén)机由国家地震灾害紧急救援队与中国科学院沈阳自动化研究所联合研制,并在地(dì)震搜救过程中应用,探测精度达到 0.1 米(mǐ),可在 200 米低空连续(xù)飞行 100 公(gōng)里。
我国自然灾害发生频繁,每年灾害(hài)造成的(de)损(sǔn)失巨大。灾害发生时,为了提高(gāo)救灾效(xiào)率和质量,必须提供及(jí)时(shí)准(zhǔn)确的灾害信息。常规灾(zāi)害监测方法(fǎ)周期长,成本高,难于满足救灾应急的需要(yào)。无人机航(háng)空遥感系统作为卫星遥(yáo)感(gǎn)和载(zǎi)人(rén)航空遥感(gǎn)的补充手(shǒu)段(duàn),具(jù)有实时(shí)性强(qiáng)、灵活(huó)方便(biàn)、外界环境影响小、成(chéng)本低的优点,其在灾害(hài)应急救(jiù)援(yuán)方面具(jù)有广阔的(de)发展空间和应(yīng)用前景。
2、消费级无(wú)人机市(shì)场迅速升(shēng)温
今年全球无(wú)人(rén)机市场迎来广(guǎng)泛关注(zhù),大疆创新(xīn)产品走(zǒu)向前台,国(guó)内极飞科技、零度(dù)智控、云(yún)南(nán)昆(kūn)明劲鹰航空科技以及国外 3D Robotics 等无人机公司(sī)产品和融资动作不断(duàn),2015年(nián) 可以说是消费级(jí)无人机(jī)元年。
大(dà)疆(jiāng)创新(xīn)是全球(qiú)领先(xiān)的(de)小(xiǎo)型无(wú)人机厂商,占据(jù)了(le)全球(qiú)民用(yòng)小型无人(rén)机约 50%的(de)市场份额(é),公司(sī) 80%的产品都是销往国外。被(bèi)硅谷认为能与苹果比较(jiào)的(de)隐形的世界级无人机公司(sī)。公(gōng)司成立于 2006年,最初从安装在(zài)无人机上的控制器切入,进而发现(xiàn)无人飞行(háng)器航拍的市场接入点,转做整(zhěng)机和稳定(dìng)的飞(fēi)行平台,以及高(gāo)清数字(zì)视(shì)屏传输模(mó)块(kuài),再到如今致力于提供完整(zhěng)飞行影像策略。短(duǎn)短几年间成长上千倍,2013年 收(shōu)入(rù)规模达到 8 亿元(yuán),被美(měi)国《时代》杂志评为 2014年 度十大创新工具全球第(dì)三。
大疆的 DJI 无人机被(bèi)广泛运用于航拍,并且很(hěn)受专业及业余级(jí)摄影(yǐng)师们的喜欢(huān)。其产(chǎn)品线涵盖中端价位的(de) Phantom (大精灵)以及高端市场绝对王者(zhě)的(de) Inspire (“悟”)系列。包括热播电(diàn)视节目《爸爸(bà),去哪儿》中,以及神盾局特工、国土安全等(děng)热门美剧中的航拍镜头。同(tóng)时也被用户(hù)用来全景扫描里约热内卢(lú)基督像、贴近拍摄鲸鱼换气(qì),飞跃喷发中的伊苏尔火山等。
除了大疆创新外,近年来国内外科(kē)技公司对无人机关注(zhù)热度也迅速升温(wēn),无人机不仅仅是航拍的 “玩具”,更是颠覆未(wèi)来的机器人:亚马逊的 Prime Air 人机物流(liú)计划(huá)已进入(rù)第 9 代(dài)的研(yán)发;Google 收(shōu)购无人机公司 TitanAerospace 提供网络覆盖;Facebook 也(yě)以 2000 万美元收购(gòu)英(yīng)国无人机公司 Ascenta;3D Robotics 无人机已获由其(qí)领投(tóu)的 5 千万美金投资;Matternet 建造(zào)无人机网络向(xiàng)全球的偏远农(nóng)村运送食品和医疗用品。
国内(nèi)无人机市场也(yě)逐渐兴起(qǐ),诞生出(chū)类似大疆科技、零度智控、极(jí)飞科技、一电科技、亿航无人机(jī)、天(tiān)翔无人机、昆明(míng)劲鹰等(děng)。
目前(qián)无人机主要应用于航拍等各行业应用,包(bāo)括边防、农业等,比如昆明劲鹰无人机(jī)专业从事(shì)航测无人(rén)机设备的(de)设计(jì)、生产、销售和航测航(háng)拍服务,是中国技术顶尖(jiān)的航测航拍无人机设计制造及航飞服务商,开(kāi)发研制(zhì)出劲(jìn)鹰(yīng)1型汽油航测航拍(pāi)无人机、劲鹰2型垂直起飞固定翼无(wú)人机、劲鹰3型可垂直起飞(fēi)悬停固定翼(yì)无人机、劲鹰650航拍专用飞行器、劲鹰1000型八轴航拍航测无人机、劲鹰(yīng)1600大型载重旋翼飞行(háng)平台和劲鹰S1型汽油航测航拍水(shuǐ)上(shàng)无人机等多种型号(hào)的无人(rén)机,并成功到非洲飞行完(wán)成航测任务,拥有为(wéi)民用、商(shāng)用航空领域提供优(yōu)质(zhì)服务的能力和实(shí)力。
Google 热(rè)气球 Project Loon,准备在全球打造一个平流层气球网络(luò),然后又收购了 Titan Aerospace,以提供太阳能动力的无(wú)人机,这两个都(dōu)可(kě)以随时(shí)随地提供(gòng)低成本(běn)的(de)、覆盖(gài)整(zhěng)个星球的互联(lián)网接入。
NASA 也(yě)在开发无人机(jī) “低空交通管理(lǐ)系(xì)统(tǒng)”,有望(wàng)在 2015 年用于农业。无人机生产商 Skycatch,主要做建造业、矿业、太阳能行业以及农业的数据采(cǎi)集(jí),此前已(yǐ)经获得(dé)了(le) 1320 万美元融资(zī)。其他创新(xīn)应用包括蜜蜂大小的无人机对花朵(duǒ)进(jìn)行授粉等等。
GoPro 去年也加入了 “小型无(wú)人机(jī)联盟”,并已经为多款(kuǎn)无(wú)人机推出了视频摄像设备(bèi),GoPro 也宣(xuān)布将进入消费(fèi)级无人机领域,并预计今年正式推出第一款多马达驱(qū)动无人机,定价将于 500 到 1000 美元之间。大(dà)疆也宣布将在未来无(wú)人机产品上采用自主研发生产的摄像(xiàng)头(tóu)。无人机(jī)与(yǔ)运动相机的结合,将是无人机在运动(dòng)健康(kāng)等个性化航(háng)拍领域的重要应用,例如 STELLA 推出的(de)专为 GoPro Hero 3 系列(liè)相机设计(jì)的稳定云台(tái)。
无人机配合 Oculus Rift 使(shǐ)用,可以获得虚拟现实、增强现(xiàn)实的(de)体验。例如 Parrot 推出无线控制配件 Skycontroller,用 HDMI 接(jiē)口连(lián)上 Oculus Rift,能直接操控飞行(háng)器(qì)的飞行(háng),用上下左右按键,控(kòng)制飞行(háng)器的运行(háng)轨迹。借助 “连接” 方式,把人的感知带到另(lìng)一个真实空间(jiān)。这样的体验或许今后还能(néng)应用在隧道、峡谷与水下等场景,探险者将不(bú)再需要(yào)亲历,就能收获刺激(jī)的感官体验(yàn)。更重要(yào)的是(shì),他(tā)不(bú)需要(yào)耗费人力物力(lì)去建模、创建一个虚拟世界,任(rèn)何(hé)一个地(dì)点都(dōu)能成(chéng)为新(xīn)的游乐(lè)场。
根据大疆创新去年约 30 亿的营收规模以及(jí)数千元到数万元的定价,无(wú)人机(jī)出货量也(yě)就几十万台,未来成长空间极大。据 Teal Group 统计(jì),2014年 全球民用无人机市场规模已经达到 28 亿美元,未来(lái) 10年 还将实现前所未有的(de)持续增长,市场规模将翻倍以(yǐ)上增长。
五、未来,无人机能为我们做些(xiē)什么(me)?
除了我们已经熟知的军(jun1)事、商用和消费(fèi)功能,能够 “上(shàng)天入地” 的无(wú)人(rén)机未(wèi)来可(kě)能给我(wǒ)们的生活带来无限的(de)惊喜(xǐ)。距离 300 米的(de)高空没有地(dì)面(miàn)的拥(yōng)挤和各种限制,未来(lái)无人机不仅(jǐn)能够扮演超级(jí)速递员和超(chāo)级(jí)警察的(de)角色,还能够(gòu)为地面提供低成本、机动程度极高的无线网(wǎng)络(luò)覆(fù)盖。把无人机想象成一个 “会飞(fēi)的传感器”,无人机就成了(le)工业 4.0 的(de)一个空中数(shù)据端口,大至地球物理、气象、农业数据、小至(zhì)个人位置信息,无人(rén)机将引(yǐn)爆一场空中的大数据革(gé)命!
1、工业 4.0 的空中(zhōng)数据端口!
我们认为,作为一(yī)个 “会飞的传感(gǎn)器”,无人机未来在民用领域最具想象空间的应用(yòng)可能是作为空中的数据端口,为连(lián)接(jiē)全球的工业(yè) 4.0 “大数据” 系统提供更精确、更(gèng)强大(dà)的数据流。
从无人机最普通的巡检功(gōng)能说起,使用无人(rén)机在全国范围内来巡视农田,可以比卫星图(tú)像更(gèng)清晰地(dì)观测到(dào)农作(zuò)物长势、自然灾害、土壤变(biàn)化等信息,无人机通过数(shù)据链(liàn)接入全(quán)球互联网,可以将收(shōu)集的数据实时传(chuán)输给大宗商品分析师,用以判断全球农作物期货市(shì)场走(zǒu)势;在未(wèi)来的精准农业系统中,小型无人机可以用来观测作物是否缺水(shuǐ),将信息反(fǎn)馈(kuì)给灌溉(gài)系统以调节(jiē)水量。
从个人信息数据的(de)获取来说,无人(rén)机可以模拟 WiFi 热点(diǎn),嗅探移动设备的 MAC 地址,并根据信号的强度等对设备进行三角定位,搜集的信息汇总起来则可(kě)以(yǐ)绘制出用户的运动地图,呈现出(chū)他通常会(huì)路过(guò)的街区、商店等,进而有条件(jiàn)地(dì)对用(yòng)户(hù)进行筛选(xuǎn),比如向 “过其门(mén)而不入” 的潜在消费者推送(sòng)优惠促销(xiāo)信(xìn)息。通过对个(gè)人运动轨迹的跟(gēn)踪,可以更全面地把(bǎ)握人群的生活习惯,为厂商提(tí)供更精确(què)的参考数据(jù)。此外,在紧(jǐn)急情况下,也可以通过定位(wèi)移(yí)动设(shè)备来拯救生命。无人机通过(guò)受困者(zhě)手机 Wi-Fi 信号来判断受困(kùn)者的位置。
这项技术和(hé)商场、超市中常用的室内移动设备定位技术如 iBeacon 有(yǒu)些许(xǔ)类似的地方,均可(kě)以(yǐ)在用户经过时(shí)推(tuī)送促销信息等(děng)。不同之(zhī)处在(zài)于无人(rén)机更(gèng)加灵(líng)活,可以在更加复杂的地理条件下(xià)对用户进行定位。
2、科技巨头的下(xià)一站:提供灵(líng)活机(jī)动、低成本的 WIFI 网络接入
在(zài)全(quán)球有(yǒu)将近四十亿的人(rén)口(kǒu)仍未(wèi)接通互联(lián)网,如何解决互联网接(jiē)入问题,如 WiFi 的(de)网络部署,已成为人类十大解(jiě)决难题(tí)之一。而无人机的能耗较低,但飞行时间却较长,可以(yǐ)为更大(dà)范围内(nèi)的用户提供互联网接入服(fú)务。同时无人机具有很(hěn)强(qiáng)的(de)机动性,可以根据某(mǒu)一区域内(nèi)的特殊需(xū)要(yào)来(lái)提供(gòng)互联(lián)网接入服(fú)务(wù)。
Google 收(shōu)购 Titan,用(yòng)无(wú)人(rén)机抢占互(hù)联网覆(fù)盖市(shì)场
在 2014年4月 份收购了(le)无人机公司 Titan Aerospace。Titan Aerospace 成立于 2012 年,其无人机试(shì)图(tú)取代高成(chéng)本的近(jìn)地卫星。目前(qián)已(yǐ)经研制成功并开始测试无人机 Solara 50 和 60,可(kě)以通过(guò)太阳(yáng)能补(bǔ)充动能,在近地轨道持(chí)续(xù)航行五年而(ér)不(bú)用(yòng)降落。Solara 无人机(jī) 50 米宽,可以(yǐ)承载 32kg,速(sù)度(dù)达到 104km/h,Titan 表示(shì)通过特殊设备,其高空(kōng)无人机最(zuì)高(gāo)可(kě)提(tí)供每秒高达(dá) 1 GB 的网络接入(rù)服务。
据称(chēng)在收购(gòu)之(zhī)后,Titan Aerospace 将会与 Google 的(de)两个项目进行合作,其中之一是通过(guò)高空氦气球(qiú)提供互(hù)联网服务的 Project Loon,除(chú)此(cǐ)以外,Google 还计划(huá)斥资(zī) 10 亿美元,用卫(wèi)星提供互联网(wǎng)覆盖。氦气球、无人机与卫星三(sān)管齐下,再加上在城(chéng)市推进的有(yǒu)线光纤接入 Google Fiber,可见 Google 对互(hù)联网入口的重视程(chéng)度。
不(bú)过,有线接入是在已有覆(fù)盖(gài)地区提供(gòng)更优质的服(fú)务,而(ér)前三(sān)种(zhǒng)无线(xiàn)接入方式主要解决的是覆(fù)盖问题。但(dàn)相对而言,无人机技术可能会比氦气球更有(yǒu)优势,因为 Titan Aerospace 的无(wú)人(rén)机(jī)采用太(tài)阳能提(tí)供动力,续(xù)航能力可长达一年,而(ér)氦气球(qiú)的(de)部署成本太高,维护难度也相(xiàng)对较高;此外,无人机的(de)其飞行(háng)高(gāo)度既高(gāo)于商业(yè)飞机的(de)海拔,又低于(yú)卫星(xīng)的高度,使得它可以稳定提供 1Gbps 的高(gāo)速接入。所以未来(lái) Google 的无(wú)人机(jī)可能会在(zài)小范围内提供大(dà)容量服务,而卫星则(zé)用于保证低(dī)速率需求地区的覆盖。
Facebook 为了下一个(gè) 10 亿的(de)用户,用无(wú)人机覆盖偏远地(dì)区
Facebook 成(chéng)立了 Connectivity Lab(连接实(shí)验室),其使命就是开发包括卫星、无人机在内的各自互联(lián)网连接技术。Facebook 已(yǐ)经以 2000 万美金(jīn)收购另一家提供(gòng)类(lèi)似技术的无人机产(chǎn)商 Ascenta。Ascenta 的太阳能无人机一次上天可以在 20km 高空持续飞(fēi)行,滞空时间长达 1 个月。Facebook 涉足无人机主要也是为了提供网络服(fú)务(wù)。为偏远(yuǎn)地区(qū)居民提供可用的网络服务,以(yǐ)试图赢取了下(xià)一(yī)个 10 亿用户。
3、 会飞的配送快递员
无(wú)人(rén)机送货服务最(zuì)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 8 翼无人机,能够运输一件五磅重(chóng)的快递。Amazon 现在依然致力(lì)于(yú)购物(wù)领域,给与用户无穷的选择(zé)、最低的价格,以(yǐ)及未来将(jiāng)要实现的即时送达(dá)。现在,亚(yà)马逊的 Prime Air 已(yǐ)经迭代进(jìn)入第九代,可负重 5 磅货物,而(ér)这个(gè)重量覆(fù)盖了 86%的品类(lèi),同时能够达到超过 50 英(yīng)里(lǐ) / 小时的速度飞行。已经(jīng)正式向(xiàng) FAA 申请更(gèng)大范围的室(shì)外飞行(háng)测试。另(lìng)外 Google、UPS 等也从 2012-2013年 就开始测试无人机送(sòng)货。
随着大疆等几千元高性能(néng)无人机的推出,无人机快递可(kě)以大大降低 “最后十公里” 的物流成(chéng)本:
能耗每单不到 0.1 元——以载重(chóng)以 2 公斤计(jì)算,包裹(guǒ) 10km 范围内(nèi)直接硬件成本(主要是(shì)能(néng)耗)不到 0.1 元,每(měi)单耗电 10Ah,不到(dào) 40Wh,耗电约 0.03 元;
无人(rén)机摊销成本——以一个 5000 元的无人机(jī)测算,5年 的(de)运营寿命,加(jiā)上每年20%的(de)维护费,约 6000 元,4 元 / 天,如果每个无(wú)人机(jī)每天(tiān)完(wán)成 10 次任务,这就意味着每个包裹摊销成本 0.4 元;
合计每单不到 0.5 元的成本,相比目前的人工物(wù)流成(chéng)本有明(míng)显降低,因此(cǐ)从(cóng)经济成本来看,无人机送货具备明显的经济(jì)效益。
无人机物流最困难的(de)是最后的货物(wù)投送阶段(duàn),仅知道目的地的 GPS 坐标是(shì)远远不够的。目前(qián)澳大利亚克林顿和格兰(lán)特的方法(fǎ)是在无人机上加装摄像头(tóu),并在用户的阳台上放一个(gè)大(dà)盒子,上有特(tè)定(dìng)标识,无人机通过机器视觉识别并准(zhǔn)确(què)投递到用户的阳台上(shàng)。
此外(wài),法规仍然是最大阻碍。近期美国联邦航空管理局(FAA)公(gōng)布无人(rén)机管理的新法草案,
在 FAA 提议的新规则中,要求无(wú)人(rén)机必(bì)须在操作者视线内。主要是限制商业无人机用于摄(shè)影(yǐng)、勘(kān)察线路、搜救以及监控作物等,对于无人机物流服务不利。
4、个人安全的空中守(shǒu)护(hù)者
无人机已(yǐ)具备物流送货、监测信息、航(háng)空拍(pāi)摄(shè)等各种功能,那么能够记录我(wǒ)们日常生活的无人机的诞生是否也(yě)指日可待了呢?或许在不久的(de)将来就(jiù)能够成为现(xiàn)实,位于上(shàng)海的 AirMind 公(gōng)司开发出的 “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(yǒu)跟踪某(mǒu)一(yī)指定人物或目(mù)标并对其进行拍摄的功能。
‘Mind4’ 的设计理念是为了(le)记录我们的生活(huó),甚至是(shì)记录(lù)非人类生物。“Mind4” 配备的摄(shè)像头(tóu)能够(gòu)覆盖到距离指定物体 20 米以外的地方。凭借其自动导航(háng)功能,“Mind4” 跟踪选定目标时的最大(dà)高度可达 20 米,最远身后距(jù)离可达 50 米。而且还能(néng)通(tōng)过手势对其(qí)进行(háng)控制(zhì)。
配备(bèi)有内(nèi)置摄像头的四(sì)旋(xuán)翼(yì)无人机如(rú)今已经(jīng)广(guǎng)泛普及(jí),但(dàn)大部分无(wú)人机仍需要(yào)对其进行远程遥(yáo)控(kòng)。基于 GPS 的追踪技术无(wú)法确保物体所处方位(即摄像头指向的位置)的精确(què)性(xìng),原因(yīn)在于民(mín)用(yòng) GPS 通常情况下都(dōu)不精确。
考虑(lǜ)到这些年来民用(yòng)无人机产品的快速发(fā)展,像 “Mind4” 这类产品的诞生也许已经不足(zú)为奇(qí)了。未来(lái)更(gèng)加成熟的可跟踪记录指定目标(biāo)的无人机可对个人(rén)安全实现全面的监(jiān)测和保护。试想一下:未来你的孩子上(shàng)学或玩耍(shuǎ)时,会有一支无人机舰(jiàn)队(duì)随时跟踪(zōng)扫描危险(xiǎn),保护他(tā)的(de)安全。来(lái)源:无人机科普(pǔ)
图示:劲鹰1型(xíng)汽(qì)油航测航拍无人机

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