一、无(wú)人机是什么
无人(rén)机是无(wú)人驾驶飞(fēi)机的简称(Unmanned Aerial Vehicle),是(shì)利用无线电(diàn)遥控设备和自备的程序控制装置的不载(zǎi)人飞(fēi)机,包括无人直升机、固定翼机(jī)、多旋翼飞行器、无人飞(fēi)艇(tǐng)、无人伞翼机(jī)。广(guǎng)义地看也包括临近空间飞行器(20-100 公里空域),如平流层飞(fēi)艇(tǐng)、高(gāo)空气球、太阳能无人(rén)机等。从某(mǒu)种(zhǒng)角度来(lái)看,无(wú)人机(jī)可(kě)以(yǐ)在无人驾驶的(de)条件下完成复杂空中飞行任(rèn)务和各种负载任务,可(kě)以(yǐ)被看做(zuò)是 “空中机器人”。
按照不同平台构型(xíng)来分类,无人机可主(zhǔ)要有固(gù)定翼无人(rén)机、无人直升机和多旋翼无人机三大平台,其它小种(zhǒng)类无人(rén)机平台(tái)还包(bāo)括伞翼无人机、扑翼无人机(jī)和(hé)无人飞船(chuán)等。固定翼无人机是军用和多数民用无(wú)人(rén)机的主流平台,最大特点是飞行速度较快(kuài);无人直升机是灵活性最强(qiáng)的无人机平台(tái),可以原地垂直(zhí)起飞(fēi)和悬停(tíng);多旋(xuán)翼(多轴)无人机是消费级和部分民(mín)用(yòng)用途(tú)的首选平台,灵活性介于固定翼和直升机中间(起降需(xū)要推(tuī)力(lì)),但(dàn)操纵简单、成本较低。
按不同使用(yòng)领域来划分,无人机可分(fèn)为军用(yòng)、民用和消费级三大类,对于无(wú)人(rén)机的性(xìng)能(néng)要求各有偏重:1)军用无(wú)人机(jī)对于灵敏度、飞行高度速度、智能(néng)化(huà)等有着更高的要求,是技术水平最高的(de)无人机,包括侦察、诱饵、电子对抗、通信中继、靶机和无人战斗机等机型;
2)民用无人机一般对于速(sù)度、升限(xiàn)和航(háng)程等要求都(dōu)较低,但对于人(rén)员操作培训、综合成本有较高的要求,因此需要形成成熟的(de)产业(yè)链提供尽可能低廉的零(líng)部(bù)件和支持服务,目前来看(kàn)民用无(wú)人机最大的市场在于(yú)政府(fǔ)公(gōng)共服务的提(tí)供,如警用、消防(fáng)、气(qì)象等,占(zhàn)到总需(xū)求(qiú)的约(yuē) 70%,而我们认(rèn)为未来无人机(jī)潜力最大的市场(chǎng)可能就在民用,新增市场需求可能出现在(zài)农业植保、货物速度、空中无线网络、数据获取等领域;
3)消费级无人(rén)机一般采用(yòng)成本(běn)较低的多(duō)旋翼平台,用于(yú)航拍、游戏等休闲用途。
二、无人机技(jì)术难点
1、飞控(kòng)系统是无人机(jī)的 “驾驶员” - 更精确、更清晰(xī)
飞控子系统(tǒng)是无人机完成起飞、空中飞行(háng)、执(zhí)行任(rèn)务(wù)和返场回收(shōu)等整个飞(fēi)行过程的(de)核心(xīn)系统,飞控对于无人机相当(dāng)于驾驶(shǐ)员对于有人机的作用,我(wǒ)们认(rèn)为是无人机最核心的技术之一。飞控一般包括传感(gǎn)器(qì)、机载计算机(jī)和(hé)伺服作(zuò)动设备三大部分(fèn),实现的功能主要有无(wú)人机姿态稳定和控制(zhì)、无人机任(rèn)务设备管理和应急控(kòng)制三(sān)大类。
其中(zhōng),机身大量装配的各种传(chuán)感器(包括(kuò)角速率(lǜ)、姿(zī)态、位置、加速(sù)度、高度和空速(sù)等)是飞控系(xì)统的基础,是保证飞机控制精(jīng)度的关(guān)键,在不同飞行环境下、不同(tóng)用途的(de)无人机对传(chuán)感(gǎn)器的(de)配置要求也不同。未(wèi)来对(duì)无人机态势感知(zhī)、战场(chǎng)上识别敌我(wǒ)、防区外(wài)交战能(néng)力等(děng)方面(miàn)的需求,要求无人机传感器具有更高的探测(cè)精度、更高的分辨(biàn)率,因此国外(wài)无人机传感器中大量应用了超光谱成像(xiàng)、合(hé)成孔径雷达、超高频穿透等新技术。
2、导航系统是无人机的(de) “眼睛”,多技术结合是未来方向
导航(háng)系(xì)统向无人机提供参考(kǎo)坐(zuò)标系(xì)的位置、速度(dù)、飞行姿态,引导无(wú)人机按照指定航线飞行,相当于有人机系统中的领航(háng)员。无人机载导航系统主要分非自主(zhǔ)(GPS 等)和自(zì)主(惯性制(zhì)导)两(liǎng)种,但分别有易受干扰和(hé)误差积(jī)累增大的(de)缺点,而(ér)未来(lái)无人机的发展要求障碍回避、物资或武(wǔ)器投放、自动进(jìn)场着陆等功能,需要高精度、高可(kě)靠性(xìng)、高抗干扰性能,因此(cǐ)多种导航技术结合的 “惯性 + 多传感器(qì) +GPS+ 光电(diàn)导航系统” 将是(shì)未来(lái)发展的方向(xiàng)。
3、动力系统(tǒng) - 涡轮(lún)有望逐步取代(dài)活塞(sāi),新能源发动机(jī)提升续航能(néng)力
不同用途的(de)无人机对动力装置的要求不(bú)同(tóng),但都(dōu)希望(wàng)发动机体(tǐ)积小、成本低、工作可(kě)靠:1)无人(rén)机目(mù)前广泛采(cǎi)用的动(dòng)力(lì)装置为活塞式(shì)发动机,但活塞式只适用于低(dī)速低空小型无人机(jī);2)对于一次(cì)性使用的靶机(jī)、自杀式无人机或导弹,要求推重比高(gāo)但寿命可以短(1-2h),一般使用(yòng)涡喷式发动机;3)低(dī)空无(wú)人直(zhí)升机一般使用涡(wō)轴发动(dòng)机,高空长航(háng)时的(de)大型无人机一般使用涡扇发动机(美(měi)国全球(qiú)鹰重(chóng)达 12t);4)消(xiāo)费级微型无(wú)人机(多旋翼)一般使用电池驱动的电动机,起(qǐ)飞质量(liàng)不到 100 克、续航时间小于一(yī)小时。
随着涡轮发动(dòng)机推重(chóng)比、寿命不断提高、油(yóu)耗降低,涡轮将取代活塞成为无人机的主力(lì)动力机型,太阳能、氢(qīng)能等新能源(yuán)电动机也有望为小型(xíng)无(wú)人机提供更(gèng)持久(jiǔ)的生存力。
4、数(shù)据链是 “放风筝(zhēng)的线” – 从(cóng)独(dú)立专(zhuān)用(yòng)系(xì)统向全球信息格栅(GIG)过渡
数(shù)据链传(chuán)输系统是无(wú)人机(jī)的(de)重要技术组成,负责(zé)完成对无(wú)人机遥控、遥(yáo)测(cè)、跟踪定位和传感器传输(shū),上行(háng)数据链实现对无人机遥控(kòng)、下行数据链(liàn)执行遥测、数据传(chuán)输功能。普通无人(rén)机大多采用定(dìng)制(zhì)视距数(shù)据链,而(ér)中(zhōng)高空、长航时(shí)无(wú)人机则都会采用(yòng)视距和超视距卫通数据(jù)链。
现(xiàn)代数据链(liàn)技术的发展推(tuī)动者无人(rén)机(jī)数据链向着高(gāo)速、宽带、保密、抗干扰的(de)方向发展,无人机实用(yòng)化能力将越来(lái)越强。往前看,随着机载传感器(qì)、定位的精细程度和执(zhí)行任(rèn)务的复杂程度不断上升,对数据链的(de)贷款提出了很(hěn)强的(de)要求,未来随(suí)着机载高(gāo)速处理(lǐ)器(qì)的突飞猛进,预(yù)计几年后现有射频数据(jù)链的传输速率将翻倍,未(wèi)来在全天候要求低(dī)的领域可能(néng)还将出现激(jī)光(guāng)通讯方式。
从美国制定的无人(rén)机通信网络发展战略上(shàng)看,数据链(liàn)系(xì)统从最初 IP 化(huà)的传输、多机互连(lián)网络,正在向卫星网络转换传输(shū),以及最终的完全全球信息格栅(GIG)配(pèi)置过渡,为授权用户提(tí)供无缝(féng)全球信息资源交互能力(lì),既支持固定用户、又支(zhī)持移动用户。
三、无人机(jī)发展缘起
1、军(jun1)用技术溢出(chū),成本下降引(yǐn)爆民用市场
战(zhàn)争是(shì)无人机发展的头号牵引力,20 世纪末(mò)经历三大技术发展浪潮
毫无疑问,无人机(jī)发展(zhǎn)的初期是为了纯粹的军事(shì)用途:一战时期英国研制(zhì)的(de)世界第一款无人机(jī)被定义为(wéi) “会飞的炸弹(dàn)”,二战时期德军已经开始大量应(yīng)用无人驾驶轰(hōng)炸机参战(zhàn);二(èr)战(zhàn)后(hòu)无人机研(yán)发的中心出(chū)现在美国和以色列,用途延伸至战地侦察(chá)和情(qíng)报搜集,无(wú)人机被派往朝鲜、越(yuè)南和海(hǎi)湾战场协助美军和以色列军队作战。正是由于无人机(jī)在侦查(chá)方面低成本、控(kòng)制(zhì)灵(líng)活、持续时间长的天(tiān)然优势,各(gè)国(guó)军队(duì)相继投入大(dà)量经费研(yán)发无人机系统。
无(wú)人机(jī)技术在 20 世纪末经历了三(sān)次(cì)发(fā)展(zhǎn)浪潮、真正进(jìn)入了第(dì)一个(gè) “黄金时代”:1)1990年(nián) 后,全球(qiú)共有 30 多(duō)个国家装备(bèi)了师级(大型)战(zhàn)术无人机系统,代表(biǎo)机型(xíng)有美国 “猎人”、“先(xiān)驱者”,以色列 “侦察兵”、“先锋” 等;2)1993年 后,中高空长航时军用无人机得到迅速发(fā)展,以美国(guó) “蒂尔” 无人机发展计划为代表,在波黑(hēi)战争中大放异(yì)彩;3)20 世纪(jì)末,旅(lǚ)团级(中小型)固定翼和旋翼战术无人机系统出现,其体积(jī)小、价格更低、机动性(xìng)好,标志着无人机进入大规模应用时代。
早期的航空技术解决(jué)的是无人机能够飞行的问题,而 20 世纪 80年 代以来现代(dài)技术的发(fā)展(zhǎn)为(wéi)无人机更高(gāo)的飞行性能、更好的可靠性提供了条件,其中:1)智能化:自主飞控技术、急剧攀升的计(jì)算机(jī)处理能力推(tuī)动无人机向智能(néng)化发展,真正成为 “会思考” 的空(kōng)中机(jī)器人;2)高速带宽:高速宽带网数(shù)据链实现无人(rén)机组网和互相连通(tōng),无人机编组、空地装备联合成为可能;3)更轻的材(cái)料和传感器:材料科学和微(wēi)机电(diàn)技术(shù)进一步减轻无人机(jī)平台重量、提高精(jīng)确度;4)更(gèng)强的续航能力:电池续(xù)航能力的大幅上升,以及新能源技术赋予(yǔ)无人机更长的飞行时(shí)间(jiān)。
2、 技(jì)术(shù)向民用(yòng)外溢,无人(rén)机产业化进入普及时代
由于(yú)军用无(wú)人机在3D(DULL,DIRTY,DANGEROUS) 环境下执行任务(wù)的显著优势以及灵活机动的特(tè)性,民用各(gè)行各(gè)业对无人(rén)机的应用也翘首(shǒu)以盼。但相比军用无人机近百(bǎi)年的发展(zhǎn)历史,民用无人机在(zài)上世纪 80年代军用无人(rén)机的现代(dài)系统(tǒng)得到大发展的基础上才开始尝试应用,各领域全面(miàn)开花应用只有 10 余年(nián)时间。
日本的民用无人(rén)机开发较早:早在 1983年 雅马哈公司采用摩托车发动机(jī),开发了一种(zhǒng)用于喷洒(sǎ)农药的无人直升机,1989年 其成为实际首架成功用于试(shì)飞的无人(rén)直升机,2002年CERP 公司(sī)及发明一款 JAXA 多(duō)用途民用无人机(jī);2003年 开始,耗时 3年,岐阜工业协会先后开发了 4 代无(wú)人机产品,主要应用于森林防火、地震灾害评估等领域;
美国 NASA 牵头(tóu)成立世界级无人机应用中心:2003年 美国(guó) NASA 成立世(shì)界级的无人机应用中心,专门研究装有高分辨率相机(jī)传感器(qì)无人机的商业应用。
近年美国国家海洋和大(dà)气管理局用无人机(jī)追踪(zōng)热带风暴有关数据,借(jiè)此完(wán)善(shàn)飓风(fēng)预(yù)警模型(xíng)。2007 年森(sēn)林(lín)大火肆虐时,美国宇航局使用 “伊哈纳”(Ikhana)的无人机来评估大火的严重程度,以及灾害的(de)损失估算(suàn)工(gōng)作。2011年 墨西哥湾(wān)钻井平台爆炸后艾伦实验(yàn)室公(gōng)司的无人机协助溢(yì)油监(jiān)测(cè)和溢(yì)油处理等。
以色列也(yě)专门组建了一(yī)个民用无人机及其工作模式的试验委员会,2008年 给(gěi)予 “苍鹭(lù) “无人(rén)机非军(jun1)事(shì)任(rèn)务执行证书,并(bìng)与有关部门(mén)合(hé)作展开多种民用任务的试验飞行。。
欧洲(zhōu)在 2006年 制定并即刻实(shí)施的 “民用无人机发展路线图”,之后欧盟拟筹够(gòu)一个泛欧民用(yòng)无人机协调(diào)组织,为解决(jué)最关键的空(kōng)中安全和(hé)适航问题提供(gòng)帮助。
中国起步(bù)早,近(jìn)年发(fā)展(zhǎn)较快(kuài):中国上(shàng)世纪 80年 代,就(jiù)将自行开发的(de)无人机(脱胎(tāi)于军用机型)在地图测绘和地质勘探中做了尝试(shì)。近些年,专为民用研制额” 黔中 “1号无人(rén)机与 2010年 顺利(lì)首飞,2011 你(nǐ)那国产” 蜜蜂 “28 无人机,可全自主起飞、着陆、悬停和航路规(guī)划,能(néng)应用农业喷洒(sǎ)、电(diàn)力巡检、防灾应急、航拍测绘、中(zhōng)继通信等。
对于民用领域,无人机仅仅是(shì)一个飞行平台,其(qí)功能归根(gēn)到底要通过机载系统中的(de)任务载荷设备来完成。
和 To B 端各行各业无人机领域快速发展相比,近两年To C 消费端航拍(pāi)、娱(yú)乐等市(shì)场,受益于无人机各(gè)方面技术的成熟和成(chéng)本的(de)大幅下降,可谓是爆发式发展。深圳大疆成(chéng)立于 06年,10年 仅几百(bǎi)万收入,13年 高达 8 亿元(yuán),14年 近 30 亿元。
3、硬(yìng)件产业链(liàn)成熟、成本下降为民用&消费无(wú)人机爆发创造条件
近十年民用和(hé)消费级无(wú)人机市场(chǎng)的兴(xìng)起,和硬(yìng)件产业链(liàn)的成熟、成本曲线(xiàn)不断下降密(mì)不(bú)可分:随着移动终端的兴起,芯片、电(diàn)池(chí)、惯性传感器、通讯芯片等产业链迅速(sù)成熟,成本下降,使智能化进程得以迅速向更加(jiā)小型化、低功耗(hào)的设备迈进。这也给无人机整体硬件(jiàn)的(de)迅速创(chuàng)新和成(chéng)本下降(jiàng)创造(zào)了(le)良好条件:
芯片——目前一个高性能 FPGA 芯片就可以在无人机上实现双 CPU 的功能,以满(mǎn)足导航传感器的信息(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(yīng)用加速计、陀螺仪、地磁传感器等,MEMS 惯性传感器从 2011年 开始大规模兴(xìng)起,6 轴、9 轴的惯性传感器也逐渐取代了单个传感器,成本和功耗进一(yī)步降低,成本仅在(zài)几美元。另外 GPS 芯片仅重 0.3 克,价(jià)格不到(dào) 5 美元。
Wifi 等无线通信——Wifi 等通信芯片用于(yú)控制和传(chuán)输图像信息,通信传(chuán)输速度和质量已经(jīng)可(kě)以(yǐ)充分满足几百米的传输需求(qiú)。
电池——电池能量密度不断增加,使得无人机在保持较轻(qīng)的重量(liàng)下,续航时间能有 25-30 分钟,达到(dào)可(kě)以满足一些基(jī)本应用的程度,此外,太阳能(néng)电池技术使得高海拔无人机(jī)可持续飞行一周甚至更长时间(jiān)。
相机等——近年来移动终(zhōng)端同样促(cù)进(jìn)了锂电池、高像素摄像头性能的急剧提升和(hé)成本下降。
4、飞控系(xì)统开源,无人机飞入(rù)寻常百姓家(jiā)
如果说硬件成本下(xià)降解决了无(wú)人机 “身(shēn)体” 的问题,近(jìn)年(nián)来飞(fēi)控系统(tǒng)开源化的趋势解决了无人机 “大(dà)脑(nǎo)” 的(de)问题(tí),从此无人机不(bú)再是军用和科(kē)研机构的专(zhuān)利,全世(shì)界的商业企业和发烧友都加入了无人机系统设(shè)计的(de)大潮中,是引(yǐn)爆民用和消费无人机市场的 “爆点”。
德国 MK 公司是多旋翼无人机系统开(kāi)源的(de)鼻祖,其后 2011年 美国 APM 公(gōng)司开放无人机(jī)设(shè)计平台彻底(dǐ)点(diǎn)燃了市(shì)场对无人机系统(tǒng)开发(fā)的热(rè)情,2012年(nián) 以后民用和消费无人机(jī)进入(rù)了(le)加速上行的(de)通道。
至今(jīn),国际无(wú)人机行业已经(jīng)形成了 APM(用户最(zuì)多)、德(dé)国 MK(最早(zǎo)的开源系统)、Paparazzi(稳定性高、扩展性(xìng)强)、PX4 和 MWC(兼容性(xìng)强)等五大无人机开源平台。
以 PPZ(Paparazzi)为(wéi)例,始于 2003年 的 PPZ 是(shì)一个软硬件全开源的(de)系统,至今已经形成了不仅覆盖传感器、GPS、自动驾驶软件,同时覆盖地(dì)面(miàn)设备的全(quán)套成熟解决方案,既可(kě)以驱动固定翼飞机、也可以(yǐ)驱动(dòng)旋翼(yì)机,并且可以通过地面控制(zhì)软件实时监控飞(fēi)机飞(fēi)行的卫(wèi)星地图(tú)。可(kě)以说(shuō),强大的开源飞控(kòng)系统已经(jīng)使得无(wú)人机全(quán)面进入 “用户友好” 时代(dài)。
2014年10月,著名(míng)计算机(jī)开源系统公司(sī) Linux 推出了名为 “Dronecode” 的(de)无人机开源系统合作项目,将(jiāng) 3D Robotics、英特尔、高通、百度(dù)等科(kē)技巨头(tóu)纳(nà)入项(xiàng)目(mù)组,旨在为为无人机开(kāi)发者提供所需要的资源(yuán)、工具和技术支持(chí),加快(kuài)无(wú)人机和机器人领域(yù)的发展。根据 Teal 航空市场调研公司(sī)的报(bào)告,Dronecode 项目使未来十年世界(jiè)无人机研发、测试和评估等(děng)活(huó)动的总(zǒng)值达到 910 亿美元。 Dronecode 开发界面囊(náng)括了无(wú)人越(yuè)野车、无人固定翼飞机、无人直升机(jī)和各种多轴旋翼无(wú)人机等,吸收了 APM、PX4 等多个平台,进(jìn)一步推动了系统(tǒng)开发的可(kě)视化和友好化。
5、 无人(rén)机相关政策: 各国政策(cè)都处于持续完善中
中国无(wú)人(rén)机(jī)相关政策: 走出了规范化的第一步(bù)
总的(de)来说,2009年 前(qián),无人机处于(yú)无监管(guǎn)的空白状态。2009年 以后(hòu)至今,开始(shǐ)进(jìn)入(rù)持证飞行阶(jiē)段,但是法律(lǜ)法规(guī)和监管执行尚未(wèi)完善(shàn)和正规化(huà),实际申请操作(zuò)上模糊不清。
美(měi)国无人机相关政策: 商业无人机草案终出(chū)
经历了长(zhǎng)时间的等待,数次延期,2015年2月15日,美(měi)国联邦航空管理(lǐ)局终于公(gōng)布了(le)期盼已久的无人机商转(zhuǎn)管理办(bàn)法草案。这项新规打破(pò)了之前全面(miàn)禁(jìn)飞的(de)局面,但是还有待最终定案。
这份规则主要适(shì)用于重量 25 千克(kè)以(yǐ)下的无人机,主要限定(dìng)包括:
(1)飞行时间,高速,速度(dù),搭(dā)载(zǎi)限制:它限定无人机只能在白天飞行(háng),且全程都必须(xū)保持(chí)在操(cāo)作人(rén)员的(de)视线范(fàn)围(wéi)内(nèi),飞行高度不得(dé)超(chāo)过 150 米,时速(sù)不得超过(guò) 160 公里。不得从人头顶上(shàng)飞过,不得从无(wú)人机上扔东西,机体外侧不(bú)得搭挂包裹。
(2)飞行路线地点限制:无人机(jī)都必(bì)须避开(kāi)飞机飞行路线和飞行限(xiàn)制(zhì)区,必(bì)须严格遵守相关临时限飞(fēi)令。无人(rén)飞机应避开人驾驶的飞(fēi)机(jī)机场至少八公里。无(wú)人飞(fēi)机飞行时(shí),应始终维持(chí)于无线(xiàn)电操作(zuò)者视界以内(nèi)。
(3)驾驶员资格要求:无人机操作人(rén)员至少满 17 岁,需考取(qǔ)美国联邦航空局无人机操作(zuò)人员(yuán)资格证书(shū),并且通过 TSA (美国运输安全管理局) 的审查要(yào)求。
(4)另(lìng)外,关(guān)于爱好者的模(mó)型无人机,则仍然跟(gēn)之前一样不受限制,只要不妨碍空中交(jiāo)通。
英国无(wú)人(rén)机政策:世界无(wú)人机法规领航者
CAP 722 是英国民航局(jú)在英(yīng)国领空内对(duì)无(wú)人机使用的指导准则, 第四版的 CAP 722 发布于(yú) 2010年4月(yuè) 已适应空中导航(háng)法 2009 的(de)推出。所有关于无人机的法规现在都收在空中导航法 2009 中. 在那之前,CAP 722 是(shì)行业的参考标准(zhǔn),并(bìng)被全世界(jiè)所模仿(fǎng)学习与实施。这份文件强调了在(zài)英国操作无人(rén)机前需要注意的适(shì)航性和操作标准方面的安全要求。最新版的 cap 722 发布于 2012年8月,并且对(duì)民用(yòng)无人机实(shí)施相当程度的(de)开放政(zhèng)策。英国民(mín)航局是无人(rén)机法规领(lǐng)域的领(lǐng)航者。
欧(ōu)洲法(fǎ)规 2008 第 216号监管(guǎn)着所有(yǒu)整机重量超(chāo)过 150 公(gōng)斤的无人机.无(wú)人机的(de)设计和生产也必须和(hé)常规飞机一(yī)样遵(zūn)循相关的认证规范 (该(gāi)规范由 EuroUSC 公(gōng)司主导,该公司(sī)获得民航局(jú)的授(shòu)权实施轻型(xíng)无人(rén)机计划),并(bìng)且必须获得适航认证或准飞许(xǔ)可. 在英国,整机(jī)重(chóng)量在 20 公斤到 150 公斤(jīn)的无人机需(xū)要(yào)具有(yǒu)英国法(fǎ)律下的(de)适航(háng)性资质.如(rú)果(guǒ)飞(fēi)行器在半径 500 米(mǐ)和低(dī)于(yú) 400 英尺的范围或(huò)者(zhě)在隔离的飞行区(qū)域(yù)内,并且无人(rén)机和该飞行有一(yī)定的适航性(xìng)保证,英国民航局可(kě)以豁(huō)免适航性认证的(de)需求.英国民航局也会在自己调(diào)查和被推荐的(de)基础(chǔ)上颁发豁免权,当前仅有一(yī)家(jiā)组织获得了此项许可. 整机重量(liàng) 20 公斤(jīn)以(yǐ)下的无人机并不需要(yào)遵(zūn)从很多主要政策要求,但是(shì)领航法第 98号文中设立了一(yī)些条件(jiàn)。这些条件包括禁止在管(guǎn)制区域或者飞机场(chǎng)附(fù)近飞行,除非获得空(kōng)管局的许可,最大高度 400 英(yīng)尺和禁止(zhǐ)在没有英(yīng)国民(mín)航局特别许可的(de)情况(kuàng)下(xià)高空作(zuò)业。
当前英国航(háng)空法中(zhōng)操控无人机并不(bú)需要认证(zhèng)飞行员执(zhí)照.但是英国(guó)民航(háng)局要求所有潜在无人机(jī)操控者都(dōu)掌握飞行资质。飞行资质可以通过(guò)完成指定课程(chéng)获得,并有四家(jiā)认证机构(gòu)运营着培训(xùn)与考(kǎo)试(shì)。
四、无人机(jī)全球(qiú)市场
1、民用无人机:下游需求广(guǎng)泛,进(jìn)入快(kuài)速发展期
民用无人机下游需求非常广泛,包(bāo)括农业(yè)、电力石油、检灾、林业、气象、国土资源、警用、海洋水利、测绘、城市(shì)规划等多个行业。近年(nián)来无人机在民用市场的(de)应(yīng)用受到越来越多的关注,如农林植保和电(diàn)力巡线两个领域,无人机需求较为迫切,且具备较(jiào)大(dà)的市场规模。我们认(rèn)为其它行业的潜在(zài)需求也将逐步显现,我(wǒ)国(guó)民用无人(rén)机(jī)市(shì)场空间巨大,将(jiāng)进入快速(sù)发展期。
农(nóng)业植保:民(mín)用(yòng)无人机(jī)最大市场,农业植保市(shì)场规模超百亿
日本植保无人机已经使用(yòng) 20 多年,目前每年更新量约为 3000 架。我们按照中日年 农药使用量进行测算,中国如果达到日本目前植保无人机的普及率和使用频次,年更新(xīn)量约为(wéi) 30,000 架,植保(bǎo)无人(rén)机价(jià)格按 50 万元 / 架测算,年市场规模(mó)可达 150 亿(yì)元(yuán)。
电力巡检:政(zhèng)策有(yǒu)望出台,市(shì)场规模超(chāo)十(shí)亿
2009年(nián)1月,国家电网公司正式立项(xiàng)研(yán)制无人直升机巡(xún)检系统。
2013年3月,国家电(diàn)网公司出台(tái)《国(guó)家电(diàn)网公司输电(diàn)线(xiàn)路(lù)直升机、无人机和(hé)人工协同巡检模(mó)式试点工作方案》。方案(àn)指出(chū),建立直升机、无人机和人工巡检相互协同的新(xīn)型巡检模式是坚强智能电网发展(zhǎn)的(de)迫切需要(yào),目前公司系统直升机巡(xún)检作业正在逐步向(xiàng)规范(fàn)化、制(zhì)度化方向发展,为此公司选定山(shān)东、冀北、山西、湖北、四川、重庆、浙江、福建、辽宁、青海十个检修公(gōng)司作(zuò)为(wéi)试(shì)点单位,利用 2-3 年时间开(kāi)展开展新型巡检模式试点工(gōng)作。到 2015 年,国网公司系统(tǒng)将全(quán)面推(tuī)广直升机(jī)、无(wú)人机和(hé)人工巡检相互协(xié)同的(de)输电线路新型巡检模式。
2014年6月,中国电力企业联合会标准化中心对外发布名为《架空输电(diàn)线路(lù)无人(rén)机(jī)巡(xún)检作(zuò)业技术导则(zé)》的电力行(háng)业标(biāo)准草案,公开征求意见。我们预计(jì)电(diàn)力联合会的无人机行业标准(zhǔn)在今年有望正式出台。
我国 110kV 以上高压输电线约为 52 公(gōng)里(lǐ),按每年(nián)巡检次数(shù) 30 次测算,则每年(nián)总巡检长(zhǎng)度约为 1,560 万公(gōng)里。无人机每(měi)小时巡检 20 公里,单机年飞行(háng)时间按(àn) 150 小(xiǎo)时计算,全国需要 5,200 架。按每架 20 万人民币计算(suàn),则年市场空间(jiān)约 10.4 亿元。
森(sēn)林(lín)防(fáng)火:需求(qiú)迫切,尚处初始(shǐ)阶段
我国(guó)拥有森林面积(jī) 1.75 亿公(gōng)顷,森林蓄积量为(wéi) 124.56 亿(yì)立方米,森林覆盖率为(wéi) 18.21%,既是森林资源(yuán)大国,又是(shì)森林火灾多发国(guó)家。
目前,国外森林防火(huǒ)中应用了较多(duō)的(de)新技术和(hé)新设备,国内在此方面的应用需求(qiú)也日益增加,对森林保护的投入逐(zhú)渐加大,先后运用(yòng)卫(wèi)星进(jìn)行资源普查、森林火(huǒ)场监视,而使用无人机系统对森林火(huǒ)情监测还是初始阶段。
检灾:国情(qíng)需要,空间广阔
2008年 汶川地震(zhèn)引发了大量崩塌、滑坡、泥石流(liú)、堰塞湖等(děng)次生地质灾害,引起灾(zāi)区大部分国道(dào)、省(shěng)道、乡村道路(lù)严重破(pò)坏,给救灾工作造成难于想象的(de)困难。由于(yú)天气因(yīn)素的(de)影响,卫星遥(yáo)感系(xì)统或载(zǎi)人(rén)航空遥感系统难以及(jí)时获取灾区的实时地面影(yǐng)像。 地震发生后,多(duō)种(zhǒng)型(xíng)号的无人机航空遥感系(xì)统迅速进入灾区,在灾情调查、滑坡(pō)动态监测(cè)、房(fáng)屋与道(dào)路损害情(qíng)况(kuàng)评(píng)估(gū)、救(jiù)灾效果评价、灾区恢复重建等方(fāng)面得到广泛使用,取得了很好(hǎo)的效果(guǒ),起(qǐ)到了其他手段无法替代的作用。无人机(jī)航空(kōng)遥感系统第(dì)一次大规模用于应急救灾就取得(dé)了成功。
2013年 雅安地震搜(sōu)救过(guò)程中,国家地震灾(zāi)害紧急救援队使用旋(xuán)翼无人(rén)机对灾(zāi)区地形地(dì)貌、受损情况(kuàng)进(jìn)行(háng)空中排查,为(wéi)国家地(dì)震灾害紧(jǐn)急救援(yuán)队的搜救(jiù)工作提(tí)供了(le)参(cān)考和依据。该无人(rén)机(jī)由国家(jiā)地震灾害紧急救援队与中国科学院(yuàn)沈阳自动化研究所(suǒ)联合研制,并(bìng)在地震搜救过程中(zhōng)应用,探测精度达到 0.1 米(mǐ),可在 200 米低空连(lián)续飞行(háng) 100 公里(lǐ)。
我国自然灾害发生频(pín)繁,每年灾害造成的损失巨大。灾害(hài)发生时,为了提高救灾效率(lǜ)和质(zhì)量(liàng),必须提供及时准确的灾害信息。常规灾(zāi)害(hài)监测方法周期长,成(chéng)本高,难(nán)于满足救(jiù)灾(zāi)应急的需要(yào)。无人机航空遥感(gǎn)系(xì)统作为卫星遥感(gǎn)和载人(rén)航空遥感的补充手段,具有(yǒu)实时(shí)性强、灵活(huó)方便、外(wài)界环(huán)境影响小、成本低(dī)的优点,其在(zài)灾害应(yīng)急救援(yuán)方面(miàn)具有广阔的(de)发展空间(jiān)和应用前景。
2、消费级无人机市场迅速升温
今年全球(qiú)无人机市场(chǎng)迎来广泛关注,大疆创(chuàng)新(xīn)产品走向(xiàng)前台,国内极飞科(kē)技、零度智控、云南昆明(míng)劲(jìn)鹰航空科技以(yǐ)及国外 3D Robotics 等无人(rén)机公(gōng)司产品和(hé)融资动作不(bú)断,2015年(nián) 可以说是消费级无人(rén)机元年。
大疆(jiāng)创新(xīn)是全球领先的小(xiǎo)型无人机厂(chǎng)商,占据了全(quán)球民用小型无(wú)人机约 50%的(de)市(shì)场份额,公司 80%的产品都是销往国(guó)外。被硅谷(gǔ)认为能与(yǔ)苹(píng)果比(bǐ)较(jiào)的隐形(xíng)的(de)世界级无人(rén)机公司。公(gōng)司成立于(yú) 2006年,最初从安装在无人机上的控制器(qì)切(qiē)入,进(jìn)而发现无人飞行器航拍(pāi)的市场接入(rù)点,转做整机和稳定的飞行(háng)平台(tái),以及高清(qīng)数(shù)字(zì)视(shì)屏传输模块,再到如(rú)今致(zhì)力于提供完(wán)整(zhěng)飞行影像策略。短短(duǎn)几年间成长上千倍(bèi),2013年(nián) 收入规模(mó)达到 8 亿(yì)元,被(bèi)美国《时代》杂志评(píng)为 2014年 度十大(dà)创新工具全球第三。
大疆的(de) DJI 无人(rén)机被广泛运用于航拍,并且很受专业及业余(yú)级摄影师们的喜欢。其产品线涵盖(gài)中端价位的(de) Phantom (大精灵(líng))以及高端市场(chǎng)绝对王者的 Inspire (“悟”)系列。包括热(rè)播电视节目《爸爸,去哪儿(ér)》中(zhōng),以及神盾局特工、国土安全等热门美剧中(zhōng)的航拍镜头。同时也被用(yòng)户用来全景扫描里约热内卢基(jī)督像、贴近拍(pāi)摄鲸鱼换气,飞跃喷发中(zhōng)的伊苏尔火山等。
除了大(dà)疆创(chuàng)新(xīn)外,近年来国内外科技公司对无人机关注(zhù)热度也迅速升温,无人(rén)机(jī)不仅仅是航拍的 “玩(wán)具”,更是颠覆未来的机器(qì)人:亚马逊的 Prime Air 人(rén)机物流计(jì)划已进入第 9 代的研发(fā);Google 收(shōu)购无(wú)人机公司 TitanAerospace 提供网络(luò)覆(fù)盖;Facebook 也以 2000 万美元收购英国无人机(jī)公司(sī) Ascenta;3D Robotics 无(wú)人(rén)机已获由其领投(tóu)的 5 千万(wàn)美金投资;Matternet 建(jiàn)造无人机网络向全球的偏远农(nóng)村运送食品和医疗用品。
国内无人机市场也(yě)逐渐兴起,诞生出类似大疆科技、零度智(zhì)控、极飞科技(jì)、一(yī)电科技、亿航无人机、天翔无人机、昆明(míng)劲鹰等。
目前无人(rén)机主要应用于航拍等各行业应用,包括(kuò)边防、农(nóng)业等,比(bǐ)如昆(kūn)明劲鹰(yīng)无人(rén)机专业从事航测无人机设备的设计(jì)、生(shēng)产(chǎn)、销售(shòu)和航测航(háng)拍服务,是中国技(jì)术顶尖的航(háng)测航拍(pāi)无人机设计制造及航飞服务商,开发研制出劲鹰1型(xíng)汽油航测航拍无人机、劲鹰2型垂直起飞(fēi)固(gù)定翼(yì)无人机(jī)、劲(jìn)鹰3型可垂直(zhí)起(qǐ)飞悬(xuán)停固(gù)定翼无(wú)人(rén)机、劲(jìn)鹰650航拍专用飞行器、劲(jìn)鹰1000型八轴航拍航(háng)测(cè)无人机、劲鹰(yīng)1600大型载重旋翼飞行平台和劲鹰S1型汽油航测航拍水上(shàng)无人(rén)机(jī)等多种型号(hào)的(de)无人机,并(bìng)成功到非洲飞行(háng)完成航测任务,拥有为民用、商用(yòng)航空(kōng)领域提供优质服务(wù)的(de)能力和实(shí)力(lì)。
Google 热气球 Project Loon,准备(bèi)在(zài)全球打造一(yī)个平流层气球网络,然后又收购了 Titan Aerospace,以提供太(tài)阳能动力的无人机(jī),这两个都可以随时随地提供低成本的、覆盖整个星球(qiú)的互联网接入。
NASA 也在开发(fā)无(wú)人机 “低空交通管(guǎn)理系(xì)统”,有望在(zài) 2015 年用于农业。无人机生产商 Skycatch,主要做(zuò)建(jiàn)造(zào)业、矿业、太(tài)阳(yáng)能行(háng)业(yè)以及(jí)农业的数据采集,此前(qián)已经获得了 1320 万(wàn)美元融(róng)资。其他创新(xīn)应(yīng)用包括蜜蜂大小的无人机对花(huā)朵(duǒ)进(jìn)行授粉等等。
GoPro 去年也(yě)加入了 “小型无(wú)人机联盟”,并已经为多款无人机推出了视频摄像(xiàng)设备,GoPro 也宣布将进(jìn)入消(xiāo)费级无人机领域,并(bìng)预(yù)计今年(nián)正式推(tuī)出(chū)第一(yī)款(kuǎn)多(duō)马(mǎ)达驱动无人机,定价(jià)将于 500 到(dào) 1000 美元之间。大疆也宣布将在(zài)未来无人机产品上采用自主研发生产的摄像头。无(wú)人机与(yǔ)运动相机的结合,将是(shì)无人机在运动健康等个性(xìng)化航拍领域的重要应用,例如 STELLA 推出的专为 GoPro Hero 3 系(xì)列相机设(shè)计的稳定云(yún)台。
无人机(jī)配合(hé) Oculus Rift 使用,可以获得虚拟现(xiàn)实、增(zēng)强现实的体(tǐ)验(yàn)。例如(rú) Parrot 推出无线控(kòng)制配(pèi)件(jiàn) Skycontroller,用 HDMI 接口连上(shàng) Oculus Rift,能直接操控飞行器的飞行,用上下(xià)左右(yòu)按键,控(kòng)制飞行器的(de)运行轨迹(jì)。借助 “连接” 方式,把人的感知带(dài)到另一个真实(shí)空间。这样的体(tǐ)验(yàn)或许今(jīn)后(hòu)还能应(yīng)用在隧道(dào)、峡(xiá)谷(gǔ)与(yǔ)水下等场景,探险者将不再需(xū)要亲历(lì),就能收(shōu)获刺激的感官(guān)体(tǐ)验。更重要的是,他不需要耗费人力物力去(qù)建模、创建一个虚拟世界,任何(hé)一个地点(diǎn)都能成为新(xīn)的游乐场。
根(gēn)据大(dà)疆创新去年约 30 亿的营收规模以及数(shù)千元到数万元的定价,无人(rén)机出货量也就几十万台,未来成长空(kōng)间极大。据 Teal Group 统计,2014年 全球民用无人机市场规模已经达到 28 亿美元,未来 10年 还(hái)将实现前所未有的持续增长,市场规模将翻倍以上(shàng)增长。
五(wǔ)、未(wèi)来(lái),无(wú)人机能为我们做(zuò)些什么?
除了我们已经熟知的军事、商用和消费功(gōng)能,能够(gòu) “上天入地” 的无人机未来可能给我们的(de)生活带来无限的惊喜。距离 300 米的高空没有地面的拥挤和各种限(xiàn)制,未来无(wú)人机不仅(jǐn)能够(gòu)扮(bàn)演超级速递员和超级警察的角(jiǎo)色,还能够为地(dì)面提供低成(chéng)本(běn)、机动程度(dù)极高的(de)无线网络覆盖(gài)。把无人机想象成一个 “会(huì)飞(fēi)的传感器”,无(wú)人(rén)机就成了工(gōng)业 4.0 的一(yī)个空中数据端(duān)口,大至地球物理、气象、农业数据(jù)、小至个人位置信息,无人机将引爆一场(chǎng)空中的大数据革命!
1、工业(yè) 4.0 的空中数据端口!
我们认为,作为(wéi)一个 “会飞的(de)传感器”,无人机未来在民(mín)用领(lǐng)域(yù)最(zuì)具想(xiǎng)象空(kōng)间的应用可(kě)能是(shì)作为空中的数据端口,为连接全球的(de)工业 4.0 “大(dà)数据” 系统提供更(gèng)精确、更(gèng)强大的数据流。
从(cóng)无人机(jī)最普通(tōng)的巡(xún)检功能说起,使用无人机在全国范围内来(lái)巡视农田,可以比(bǐ)卫星(xīng)图像(xiàng)更清晰地观测到农(nóng)作物长势(shì)、自然灾害、土壤变化等信息,无人(rén)机通过(guò)数据链(liàn)接入全球互联网(wǎng),可以将收集的数据实(shí)时传输给大宗商(shāng)品(pǐn)分析(xī)师,用以判断全球农作物期(qī)货市(shì)场走(zǒu)势;在(zài)未(wèi)来的精(jīng)准农业系统中,小型无人(rén)机可以(yǐ)用来观测作物(wù)是否缺水(shuǐ),将(jiāng)信息反馈(kuì)给(gěi)灌(guàn)溉系统(tǒng)以调节水量。
从(cóng)个人信息(xī)数据的获取(qǔ)来说,无人(rén)机可以模拟(nǐ) WiFi 热(rè)点,嗅探移(yí)动设备(bèi)的 MAC 地(dì)址(zhǐ),并根据信号的强度等对设备进(jìn)行三角定位,搜集的信息汇总起来则可以(yǐ)绘制出用户的(de)运动地图,呈现出他通常会路(lù)过的(de)街区、商店(diàn)等(děng),进而(ér)有条件地对(duì)用户进(jìn)行筛选,比如(rú)向 “过其(qí)门而(ér)不入” 的潜在消费者推送优惠促销(xiāo)信(xìn)息。通(tōng)过(guò)对个人运动轨迹(jì)的(de)跟踪,可以更全面地把(bǎ)握人(rén)群的生活习惯,为厂商提供更精确的参考数据(jù)。此外,在紧急情况下(xià),也可以通过定位移动(dòng)设备来拯救生命(mìng)。无人(rén)机通过(guò)受困者手机(jī) Wi-Fi 信号来判断受困者的位置。
这(zhè)项技术和商场、超市(shì)中常用的室内移动设备定(dìng)位技术如 iBeacon 有些许类(lèi)似的地方,均可以(yǐ)在用户经过时推送(sòng)促(cù)销(xiāo)信息等。不(bú)同之处在(zài)于无人(rén)机更加灵活,可以在更加复杂的地理(lǐ)条(tiáo)件下对用户进行定位。
2、科技巨头的下一站(zhàn):提供灵活机(jī)动(dòng)、低成本的 WIFI 网络接入
在(zài)全球有将近(jìn)四十亿的(de)人口仍未接通互联网,如何解决互联网接入问题,如 WiFi 的网络部署,已(yǐ)成为人类十大解决难题之一。而无人机的能(néng)耗(hào)较低(dī),但飞行时间却较(jiào)长,可以为(wéi)更大范围内的(de)用户提供(gòng)互联网(wǎng)接入服务。同时(shí)无人(rén)机具有很强(qiáng)的(de)机动性,可以根据某一区域内的特殊需要来提供互联网接入服务。
Google 收(shōu)购 Titan,用无(wú)人机抢(qiǎng)占互联网覆盖市(shì)场
在 2014年4月 份收购了无(wú)人机公司 Titan Aerospace。Titan Aerospace 成立于(yú) 2012 年,其无人(rén)机试图取(qǔ)代高成本的(de)近地卫星(xīng)。目前已经研制(zhì)成功(gōng)并(bìng)开始测试无(wú)人机 Solara 50 和 60,可以(yǐ)通过太(tài)阳能补充动能,在近地轨道持续航行五年(nián)而不(bú)用(yòng)降落。Solara 无人机 50 米宽,可以(yǐ)承载(zǎi) 32kg,速(sù)度(dù)达到 104km/h,Titan 表(biǎo)示通过特殊设备(bèi),其高空无人机最高(gāo)可提供每秒(miǎo)高达 1 GB 的网络接入服务。
据称(chēng)在收购(gòu)之后,Titan Aerospace 将会与 Google 的两(liǎng)个项目进行合作,其(qí)中之一是通(tōng)过高空氦气球提供互联网服务的 Project Loon,除此(cǐ)以外,Google 还计划斥资(zī) 10 亿美元,用卫星提(tí)供互联网覆盖。氦气球、无人机与卫(wèi)星三(sān)管齐下,再加上(shàng)在(zài)城市(shì)推进(jìn)的有(yǒu)线光纤接入 Google Fiber,可见 Google 对(duì)互(hù)联网入口的重视(shì)程度。
不(bú)过(guò),有线接入是在已有覆盖地(dì)区提供(gòng)更优质的服务,而(ér)前三(sān)种无线接入方式主要解决的是覆盖(gài)问题(tí)。但相(xiàng)对而言,无人机技术可能会(huì)比氦气球(qiú)更有优势(shì),因为 Titan Aerospace 的无人(rén)机采(cǎi)用太阳(yáng)能提供动力,续航能力可长达一(yī)年,而氦(hài)气球(qiú)的部署成(chéng)本太(tài)高,维护难度也相对(duì)较(jiào)高;此外,无人机(jī)的其(qí)飞行高度(dù)既高(gāo)于商(shāng)业飞机(jī)的海拔,又低于卫星的高度,使得它可以稳(wěn)定提供(gòng) 1Gbps 的(de)高速接入(rù)。所以未来 Google 的(de)无人机可能会在小范围内提供大容(róng)量服务,而卫星则用于保证低速(sù)率需求地区的覆盖。
Facebook 为(wéi)了下一个 10 亿的用户,用无人机覆(fù)盖偏远地(dì)区
Facebook 成立了 Connectivity Lab(连接(jiē)实(shí)验室(shì)),其使命就是开发包括卫(wèi)星、无人机(jī)在内的各自互(hù)联网连(lián)接技术。Facebook 已经以 2000 万美金(jīn)收购(gòu)另(lìng)一家提供类似技术(shù)的无(wú)人机产商 Ascenta。Ascenta 的太阳能无人机一次上天可以在 20km 高(gāo)空持(chí)续飞(fēi)行,滞空时间长达 1 个(gè)月。Facebook 涉足无人(rén)机(jī)主要也(yě)是为了提供网(wǎng)络(luò)服(fú)务(wù)。为偏远(yuǎn)地区居民提供(gòng)可用(yòng)的(de)网络服务,以试图赢取了下(xià)一(yī)个(gè) 10 亿用(yòng)户。
3、 会飞的配送快(kuài)递员
无人机送(sòng)货服务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(jiào) Prime Air 的(de) 8 翼无人机,能够运输一件五磅重的(de)快(kuài)递。Amazon 现在依然致力于(yú)购物领(lǐng)域,给与用户无(wú)穷的选择、最低的价格,以及未来将要实现的(de)即时送(sòng)达。现在,亚马逊的 Prime Air 已(yǐ)经迭代(dài)进入第(dì)九代(dài),可(kě)负重 5 磅货物,而这(zhè)个重(chóng)量覆盖了 86%的品类,同时能够达到超过(guò) 50 英(yīng)里(lǐ) / 小时的速度飞行。已经(jīng)正式(shì)向 FAA 申请更大范围的室(shì)外飞(fēi)行(háng)测试。另外 Google、UPS 等也从 2012-2013年 就(jiù)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(tuī)出,无人机快递(dì)可以大大降(jiàng)低 “最后十公里” 的物流成本(běn):
能耗每单不到 0.1 元——以载(zǎi)重以 2 公斤(jīn)计(jì)算,包裹 10km 范围内直(zhí)接硬件成本(主要是能耗)不到 0.1 元,每单耗电(diàn) 10Ah,不到(dào) 40Wh,耗电(diàn)约 0.03 元(yuán);
无人机摊(tān)销成本(běn)——以一个 5000 元的无人机测算,5年 的运营寿命,加上每年20%的维护费,约 6000 元,4 元 / 天,如果每个无人机每天完成 10 次任务,这就意味着(zhe)每个(gè)包(bāo)裹摊销成本 0.4 元;
合计每单不到 0.5 元的(de)成(chéng)本,相比目前的人工物(wù)流(liú)成本有明显(xiǎn)降低,因此从经济(jì)成本来(lái)看,无人机送(sòng)货(huò)具备明(míng)显的经济效益(yì)。
无人机物流最困难的是最(zuì)后的货物投送(sòng)阶段,仅知道目的地的 GPS 坐标是远远不够的。目(mù)前澳(ào)大利亚克林顿和格兰(lán)特的方法是在无人机上加装(zhuāng)摄(shè)像(xiàng)头,并在用(yòng)户的阳台(tái)上放一个大盒子,上(shàng)有(yǒu)特定标识,无人机通过(guò)机器(qì)视觉识别并(bìng)准(zhǔn)确投递到用户的阳台上。
此外(wài),法规仍然是最大阻碍。近期美国联邦(bāng)航(háng)空管理(lǐ)局(FAA)公(gōng)布无人机管理的新法草案,
在(zài) FAA 提议的新规则中,要求无人机必须在操作者视线(xiàn)内。主(zhǔ)要(yào)是限(xiàn)制商业无人机用于摄(shè)影、勘察线路、搜救以及监控作物等(děng),对于无人机物流服务不利。
4、个人安(ān)全的空中守护(hù)者(zhě)
无人机已具备物流(liú)送货、监测(cè)信息、航空拍摄等各种功能,那么能够记录我们日(rì)常生活的无人机的诞生是否也指日(rì)可(kě)待了(le)呢?或许在(zài)不久的将来就(jiù)能够成(chéng)为现实,位于(yú)上(shàng)海的 AirMind 公司开发出的 “Mind4” 四旋翼无人机(jī)被(bèi)授予了 “跟踪(zōng)者无(wú)人机” 的称(chēng)号(hào),因为它具有跟(gēn)踪某一(yī)指(zhǐ)定(dìng)人物或(huò)目标(biāo)并对其进(jìn)行拍摄的功(gōng)能。
‘Mind4’ 的设计理(lǐ)念是为了记录我们的生活,甚至是记录(lù)非人类生物。“Mind4” 配备的摄像头能够覆盖(gài)到距离指定(dìng)物体 20 米以外的地(dì)方。凭(píng)借其自(zì)动导航功能,“Mind4” 跟踪选定目标时的最大高度可达 20 米,最远身后距离(lí)可达 50 米。而且(qiě)还(hái)能通过手势(shì)对其进行(háng)控制。
配备(bèi)有内置摄像头的四旋翼无人机如今已经广泛普及(jí),但(dàn)大部分无人机仍(réng)需要(yào)对其进行远程遥控。基(jī)于(yú) GPS 的(de)追踪技术无法确(què)保物体所(suǒ)处方位(即摄像头指(zhǐ)向的(de)位置)的(de)精确性(xìng),原因在于民用 GPS 通常情况下都不(bú)精确(què)。
考虑到这些(xiē)年来民(mín)用(yòng)无(wú)人(rén)机(jī)产(chǎn)品(pǐn)的快速(sù)发(fā)展,像 “Mind4” 这(zhè)类(lèi)产品的诞生也许已经不足为(wéi)奇了。未来更加成熟的可跟踪记录指定(dìng)目(mù)标(biāo)的无人机(jī)可对个人安全实现(xiàn)全面的监测(cè)和保护(hù)。试想一下:未来你的孩子上学(xué)或玩耍(shuǎ)时(shí),会(huì)有一支无(wú)人机舰(jiàn)队随时跟踪扫描(miáo)危(wēi)险,保护他的安全。来源:无人机科普
图示(shì):劲鹰1型汽油航测航(háng)拍无人(rén)机

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