一(yī)、无人机(jī)是什么(me)
无人(rén)机是无人驾驶飞(fēi)机的(de)简称(Unmanned Aerial Vehicle),是利用(yòng)无线(xiàn)电遥控设备和(hé)自备的程序控(kòng)制装置的(de)不载(zǎi)人飞机,包括(kuò)无人直升机、固(gù)定翼机、多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机。广义地看也包括临近(jìn)空间飞行器(20-100 公里空(kōng)域(yù)),如(rú)平流层飞(fēi)艇、高空(kōng)气球、太阳能无人机等(děng)。从某种角度来看,无人机可以在无人驾驶(shǐ)的条件下完成复杂空中飞行(háng)任务和各(gè)种(zhǒng)负载任务,可(kě)以被看做是 “空中机器人”。
按照不同平(píng)台构型来分类,无人机可主要有固定(dìng)翼无人机、无人直升机和多旋翼(yì)无人机三大平台,其它小种类无(wú)人(rén)机平(píng)台还(hái)包括伞翼无人机、扑翼无人机和无(wú)人飞船等。固(gù)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(fēi)行速度较(jiào)快;无人直升机(jī)是灵活(huó)性最强的无人机平(píng)台,可以原地垂(chuí)直起(qǐ)飞和悬停(tíng);多旋翼(多轴)无人机是消费级(jí)和部分民用用途的首选平台(tái),灵(líng)活性介(jiè)于固定翼和直(zhí)升(shēng)机中间(jiān)(起(qǐ)降需要推力),但操纵简单(dān)、成本较低。
按不(bú)同使用领域来(lái)划分,无人(rén)机可分为军用、民用和消费级三大类,对(duì)于(yú)无人机(jī)的性能要求各有偏重:1)军用无人机对(duì)于灵敏度、飞行高度速度、智能(néng)化等(děng)有(yǒu)着更高的要(yào)求,是(shì)技(jì)术(shù)水平最高的无人机,包(bāo)括侦察、诱饵、电子对抗、通(tōng)信中继、靶机和(hé)无人(rén)战斗机等机(jī)型(xíng);
2)民用无人机一般对(duì)于速度、升限和航程(chéng)等要求都较低(dī),但对于人员操作(zuò)培(péi)训、综合成(chéng)本(běn)有较高的要求,因此需要形成成(chéng)熟的产业(yè)链提(tí)供尽可能低(dī)廉的零部件和支(zhī)持服务,目前来看民(mín)用无人机最大的市场在于政府公共服务的提供,如(rú)警用、消防、气(qì)象等,占(zhàn)到总需求的约 70%,而我们认为未来无人(rén)机潜力(lì)最大的市场可能(néng)就在(zài)民用,新增市场需求可能出现在农业植保、货物速度、空中无线(xiàn)网络(luò)、数据获(huò)取等领域;
3)消费(fèi)级无(wú)人机一般采(cǎi)用(yòng)成本较低的(de)多旋翼平台(tái),用于(yú)航拍、游戏等休(xiū)闲用途。
二、无人机技术难点(diǎn)
1、飞控(kòng)系统(tǒng)是无人(rén)机的 “驾驶员” - 更精(jīng)确、更清晰
飞控子系(xì)统是无(wú)人机(jī)完(wán)成起飞、空中(zhōng)飞行、执行任务和(hé)返场回收等整个(gè)飞行过程(chéng)的(de)核心系统,飞控对于无人机相当于驾(jià)驶(shǐ)员对于有人机的(de)作用,我们(men)认为是无人机最核心(xīn)的技术之一。飞控一(yī)般包括传感器、机(jī)载(zǎi)计算(suàn)机和伺服(fú)作动设备(bèi)三大部分,实现的功能(néng)主要有无人机姿(zī)态(tài)稳定和控制、无人机任务(wù)设备管理和(hé)应急控制三大类。
其中,机身大量装(zhuāng)配的各种传感器(包(bāo)括角速率(lǜ)、姿态、位置、加速度、高度和(hé)空速等)是(shì)飞控系统(tǒng)的基(jī)础(chǔ),是保证飞机(jī)控制精度(dù)的(de)关键,在不同飞(fēi)行环境下、不同用途的无人机对传感(gǎn)器(qì)的配(pèi)置要求(qiú)也不同。未(wèi)来对无人(rén)机(jī)态势感知、战(zhàn)场上识别敌我、防区外(wài)交战能力等方面的需求(qiú),要求无人机传感器具有更高的探测精度、更高的分辨(biàn)率,因此(cǐ)国外(wài)无人机传(chuán)感器中大量应(yīng)用了(le)超光谱成(chéng)像(xiàng)、合成孔径(jìng)雷(léi)达、超高频穿(chuān)透等新技术。
2、导航系统是无人机的 “眼(yǎn)睛”,多技(jì)术结合是未来方向
导航系统向无人机提供参考(kǎo)坐标系的(de)位置、速度、飞行姿(zī)态,引(yǐn)导无(wú)人(rén)机按照指(zhǐ)定(dìng)航(háng)线飞行(háng),相(xiàng)当于有人机系统中的(de)领航员。无人机载导航系统主要分非自主(zhǔ)(GPS 等)和自主(惯(guàn)性制导)两种,但分别(bié)有易(yì)受干扰和(hé)误(wù)差积累增(zēng)大的缺点,而未(wèi)来无人(rén)机的发展要求障碍回避、物(wù)资或武器(qì)投放、自动进场(chǎng)着陆等(děng)功能,需要高精度、高可靠(kào)性、高抗干扰性能(néng),因此多种导(dǎo)航技术结合的 “惯性(xìng) + 多传感器 +GPS+ 光电(diàn)导航系统” 将是未来(lái)发展的方(fāng)向。
3、动力系统 - 涡轮有望逐步取代活塞(sāi),新能源(yuán)发动机提升续航能(néng)力
不同用途的无人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)无人机目前(qián)广(guǎng)泛采(cǎi)用的动力装置为活塞式发动机(jī),但活塞式只(zhī)适用于(yú)低速低空(kōng)小型无人机;2)对于一次性使用的靶(bǎ)机、自杀式无人机或(huò)导(dǎo)弹,要(yào)求推(tuī)重(chóng)比高但寿命可(kě)以短(1-2h),一般(bān)使(shǐ)用(yòng)涡喷式发动机;3)低空无人直升机一(yī)般使用涡轴发动机,高空(kōng)长航时的(de)大型(xíng)无人机一(yī)般使用涡扇发(fā)动机(美国全球鹰重达 12t);4)消(xiāo)费级微(wēi)型(xíng)无人机(多旋(xuán)翼)一般使用电池驱动的电(diàn)动机,起飞(fēi)质量不到 100 克、续航时间小于一小(xiǎo)时。
随着涡轮(lún)发(fā)动机推(tuī)重比、寿(shòu)命不(bú)断(duàn)提高、油耗降低,涡轮将取代活塞成为无人(rén)机的主力动力(lì)机型,太阳能、氢能等新能源电(diàn)动机也有(yǒu)望为小型无人机提供更持久(jiǔ)的生(shēng)存(cún)力。
4、数据链是 “放风筝的线(xiàn)” – 从(cóng)独立专用系统向全球信息格(gé)栅(shān)(GIG)过渡
数据链(liàn)传输系统(tǒng)是无人机的重要(yào)技术(shù)组成,负责完成对(duì)无人(rén)机遥控(kòng)、遥(yáo)测、跟踪定位和传感(gǎn)器传输,上(shàng)行数(shù)据(jù)链(liàn)实现对(duì)无人机遥控、下行数据链执行遥测、数据传输功(gōng)能。普通无人机大多(duō)采用(yòng)定制视(shì)距数据链,而中(zhōng)高空、长(zhǎng)航时无人机则(zé)都会采(cǎi)用视距和超(chāo)视(shì)距(jù)卫通数据链。
现代数据链技术的(de)发展推动者无人机数据链向着高速、宽带、保密(mì)、抗(kàng)干(gàn)扰的方向(xiàng)发展(zhǎn),无人机实用化能力将越来(lái)越强。往前(qián)看,随着机载传(chuán)感器、定位(wèi)的精细程度(dù)和执行任务的(de)复杂程度不断上升,对(duì)数据链的贷款(kuǎn)提出了很强的要(yào)求,未(wèi)来随着机载高(gāo)速处理器(qì)的突飞(fēi)猛进,预计(jì)几年(nián)后现有射频(pín)数(shù)据链的传输速(sù)率将翻倍(bèi),未来(lái)在全天候要求低的领域可能还(hái)将(jiāng)出现激光通讯方式。
从美(měi)国制定的无人机通信网络(luò)发展战略上看,数(shù)据链系统从最初(chū) IP 化的传输、多(duō)机互连(lián)网络,正在向卫星网络转换传输,以及最(zuì)终的完(wán)全全球信息(xī)格栅(GIG)配置(zhì)过渡,为授权用户提供无缝全球信(xìn)息(xī)资源交互能力,既支持固(gù)定用户、又(yòu)支持移动用(yòng)户。
三、无人机发(fā)展缘(yuán)起(qǐ)
1、军用技术溢出,成本下降引爆民用市场
战争(zhēng)是无(wú)人(rén)机发展的头号牵引力(lì),20 世(shì)纪末经历(lì)三大技术发(fā)展浪潮
毫无疑问,无人机(jī)发展的初期是为了纯粹的军事用途:一战时期英国研制(zhì)的世界第一款无人(rén)机被定义为 “会飞的炸弹”,二战时(shí)期德军已经开始大量应用无人驾驶轰(hōng)炸机参战;二(èr)战后无人机研发的中心出现在美国和以色列,用途延伸至战地侦察和情报搜集,无人机(jī)被派往朝鲜、越(yuè)南(nán)和海(hǎi)湾(wān)战(zhàn)场(chǎng)协助美军和以(yǐ)色(sè)列(liè)军队作战。正是由于无人机在侦查方面低成(chéng)本、控(kòng)制灵(líng)活、持续时间长的天然优势,各国军队相继投入大量经费研发无(wú)人机(jī)系统。
无人机技术(shù)在 20 世纪末经(jīng)历了三次发(fā)展浪潮、真正进入了第一个(gè) “黄金(jīn)时代”:1)1990年 后,全球共有 30 多(duō)个国家(jiā)装备(bèi)了师级(jí)(大型(xíng))战术无人机系(xì)统,代(dài)表机(jī)型有美国 “猎(liè)人”、“先驱者”,以色列 “侦察兵”、“先(xiān)锋” 等;2)1993年 后(hòu),中高空长航时(shí)军用无人机得到迅(xùn)速发展,以美国 “蒂(dì)尔” 无人机发展计划为代表,在(zài)波黑战(zhàn)争中大放异彩;3)20 世纪末,旅团级(中小型)固(gù)定翼和旋翼战术无人机(jī)系(xì)统出现(xiàn),其体积小、价(jià)格更低、机动性好,标志(zhì)着无(wú)人机进入大规(guī)模应用时代。
早期的航空技术(shù)解决的是无人机能够飞行的问题(tí),而 20 世纪 80年 代以来现代技术(shù)的发展为无人(rén)机(jī)更高的飞行性能、更好的可靠性提供了条件,其(qí)中:1)智能化(huà):自主飞控技(jì)术、急剧攀升的(de)计算机(jī)处理能(néng)力推动(dòng)无人机(jī)向智能化发展,真正成(chéng)为(wéi) “会(huì)思考” 的(de)空中机器人;2)高速带宽:高(gāo)速宽带网(wǎng)数据链实(shí)现(xiàn)无人机组网(wǎng)和互相连通,无人机编组、空地装备联合成(chéng)为可(kě)能(néng);3)更轻的材料和传感(gǎn)器:材(cái)料科学和微机电技术进一步减轻无人机平台重量、提高精确度;4)更强的续航能力:电池续(xù)航能力(lì)的大幅上(shàng)升,以及新能源技术(shù)赋予无人机更长的飞行时间(jiān)。
2、 技术向民用外(wài)溢(yì),无人机产业化进入(rù)普(pǔ)及时代
由于军用(yòng)无人机在3D(DULL,DIRTY,DANGEROUS) 环境下执行任务(wù)的显著优势以(yǐ)及(jí)灵活机动的特性,民用各行各业对无人机的(de)应用也翘首以(yǐ)盼。但相比军(jun1)用无人机(jī)近(jìn)百年(nián)的(de)发展历史,民用无人(rén)机(jī)在(zài)上(shàng)世纪 80年代(dài)军用无人机(jī)的现代系统(tǒng)得到(dào)大发展的基础上才开(kāi)始尝试应用,各领域全面(miàn)开(kāi)花应用只有 10 余年时间。
日本的民用无(wú)人机开发较早:早在 1983年 雅马(mǎ)哈公司采(cǎi)用摩托车发动机(jī),开(kāi)发了一种(zhǒng)用于喷洒农药(yào)的无人直升机,1989年 其成为实际首架成功用于试飞的无(wú)人直(zhí)升(shēng)机,2002年CERP 公司及发明一款 JAXA 多(duō)用(yòng)途民用无(wú)人(rén)机;2003年(nián) 开始,耗时 3年,岐阜工业协会先后开(kāi)发了 4 代无人机产品,主要应用于森林防火、地震(zhèn)灾害评估等领域(yù);
美国(guó) NASA 牵头成立世界级无人机(jī)应用中心:2003年 美国 NASA 成立世(shì)界级的无人机应用中心(xīn),专门(mén)研究(jiū)装(zhuāng)有高分辨率相(xiàng)机传(chuán)感(gǎn)器无人机(jī)的商业应(yīng)用。
近年美国国家(jiā)海洋和大气管理(lǐ)局(jú)用(yòng)无人机追踪热带风暴(bào)有关数据(jù),借此完(wán)善飓风预警模型。2007 年(nián)森林大火肆虐(nuè)时,美国宇航局使(shǐ)用 “伊哈(hā)纳”(Ikhana)的无人机来评估大火的严(yán)重程度,以及灾害(hài)的损失估算工作。2011年 墨西哥湾钻井平台爆炸后(hòu)艾伦实验室公司的无人机协(xié)助溢油监测和溢油处理(lǐ)等。
以色列(liè)也(yě)专门(mén)组建(jiàn)了一个民用无人机及其(qí)工作模式(shì)的试验委员会,2008年(nián) 给予(yǔ) “苍鹭 “无(wú)人机非军事任务执行(háng)证(zhèng)书,并与有关部门合作展开(kāi)多(duō)种民用(yòng)任(rèn)务的试验(yàn)飞行。。
欧洲在 2006年 制定并即刻实施的 “民(mín)用无人机发展路线图”,之(zhī)后欧盟拟筹够一个泛欧民(mín)用(yòng)无人机协调组织,为解决最关键(jiàn)的(de)空中安全和适航问(wèn)题提供帮助(zhù)。
中国起步早,近(jìn)年发展较快(kuài):中国上世纪 80年(nián) 代,就将自行开发的无(wú)人机(jī)(脱胎于军用机型)在地图测绘和地质(zhì)勘探中做了尝试(shì)。近些年(nián),专为民用研制(zhì)额(é)” 黔中 “1号无人(rén)机(jī)与(yǔ) 2010年 顺利(lì)首飞,2011 你那国产(chǎn)” 蜜蜂(fēng) “28 无人(rén)机(jī),可(kě)全自主(zhǔ)起飞、着陆、悬停和航路规划,能应用农业喷洒、电(diàn)力巡检、防(fáng)灾应急、航拍(pāi)测(cè)绘、中继通信(xìn)等。
对于民(mín)用领域(yù),无(wú)人(rén)机(jī)仅仅是一个飞行平台,其功能(néng)归根到底要(yào)通过机载系统中(zhōng)的任务载(zǎi)荷设备(bèi)来完成。
和 To B 端(duān)各行(háng)各业无人机领域快速发展相比,近两年To C 消(xiāo)费端航拍、娱乐(lè)等(děng)市场,受益于无人(rén)机各方面技术(shù)的成熟和成本的大幅下降(jiàng),可谓是(shì)爆发式发(fā)展。深圳大疆成立于(yú) 06年,10年 仅几百万收入(rù),13年(nián) 高达 8 亿元(yuán),14年(nián) 近 30 亿元。
3、硬件(jiàn)产业链成熟、成本下降(jiàng)为民用&消费无人机爆发创造条件
近十年民用(yòng)和消费级无人机市场的兴起,和硬件产业链的成熟、成本(běn)曲线不断下降密不可分:随着移(yí)动终端的兴起,芯片、电池(chí)、惯性传感器(qì)、通讯芯(xīn)片等产(chǎn)业链迅(xùn)速成熟,成本下降,使智能化(huà)进程(chéng)得以迅(xùn)速向更加小型化、低功耗的设备(bèi)迈(mài)进。这也(yě)给无人机整(zhěng)体(tǐ)硬件的迅速创新和成本下降创造(zào)了良(liáng)好条件:
芯片——目前一个高性能 FPGA 芯片就可以在无人机(jī)上实现双 CPU 的功能,以(yǐ)满足导航传感(gǎn)器(qì)的信息(xī)融合,实现无人飞行(háng)器的最优控制。
惯性传感器——伴随(suí)着苹果在 iphoness 上大量应(yīng)用加(jiā)速计、陀螺仪、地磁传感器等,MEMS 惯性传感器从 2011年 开始大规模兴起,6 轴、9 轴的惯性传感器也逐渐取代了(le)单个传感(gǎn)器,成本(běn)和功耗(hào)进一步(bù)降低,成(chéng)本仅在几美元。另外 GPS 芯片仅重 0.3 克,价格(gé)不到 5 美元。
Wifi 等无(wú)线通信(xìn)——Wifi 等通信芯(xīn)片用于(yú)控制和传输图(tú)像信息,通信传输速度(dù)和质量已经可以充分(fèn)满足几百米(mǐ)的(de)传输(shū)需求。
电(diàn)池——电池能量(liàng)密度不断(duàn)增加,使得无人(rén)机在保持较轻的重量下(xià),续航时间能有 25-30 分(fèn)钟(zhōng),达到可(kě)以满足(zú)一些基本应用的程(chéng)度,此(cǐ)外,太(tài)阳能电池技术使得(dé)高海拔(bá)无人机可持续飞行一周(zhōu)甚至更(gèng)长时间。
相(xiàng)机等——近年(nián)来移动终(zhōng)端(duān)同样促进了锂电池、高像素摄(shè)像头(tóu)性能的急(jí)剧提升和成(chéng)本下(xià)降。
4、飞控系统开(kāi)源,无人机飞入寻常(cháng)百姓家
如果说硬件成本下降解决了无人机(jī) “身体” 的(de)问题,近年(nián)来飞(fēi)控系统开源化(huà)的趋(qū)势解决了无人机 “大(dà)脑(nǎo)” 的问题,从此无人机不再是军用和(hé)科研机构的专利,全世界的商(shāng)业企业和(hé)发烧友都加入了无人机系统(tǒng)设计的(de)大潮中,是引爆民用和消费无(wú)人机市场的 “爆点”。
德国 MK 公司(sī)是多旋翼无人(rén)机系统开源(yuán)的鼻祖,其后 2011年 美国 APM 公(gōng)司开放无人(rén)机(jī)设计平台彻底(dǐ)点燃了(le)市(shì)场对(duì)无人机系统开发的热情(qíng),2012年 以后民用和消费无人机进入了加速上行的通道。
至今,国际无人机(jī)行业已经形成了 APM(用户最多(duō))、德国 MK(最早的开源(yuán)系统)、Paparazzi(稳定性高、扩展性强)、PX4 和 MWC(兼容性强)等(děng)五(wǔ)大无人机开源(yuán)平台(tái)。
以 PPZ(Paparazzi)为例,始于 2003年(nián) 的 PPZ 是一个(gè)软硬件全开源的系统,至今已经形成了不仅覆盖传感器、GPS、自动驾驶软(ruǎn)件(jiàn),同时覆盖地面设(shè)备的全套(tào)成熟解决方案,既可以驱动固定翼飞机、也可(kě)以(yǐ)驱动旋翼机,并且可以通过地(dì)面控制(zhì)软件实时(shí)监控飞机飞行的(de)卫(wèi)星地图(tú)。可以说,强大的开(kāi)源飞控系统已经(jīng)使得无人机全面进入 “用户友好” 时代。
2014年10月,著名计算机开源系统公司 Linux 推出了名为 “Dronecode” 的无(wú)人机(jī)开源系统合作项(xiàng)目,将 3D Robotics、英特(tè)尔、高通(tōng)、百度等科技巨(jù)头纳入项(xiàng)目组,旨在为为无人机开发者提(tí)供所需(xū)要的资源、工具和技术支持(chí),加快(kuài)无(wú)人(rén)机(jī)和机器人领域的发展。根据 Teal 航空市(shì)场调研公司的报告,Dronecode 项目使未来(lái)十(shí)年世(shì)界(jiè)无人(rén)机研发、测试和评估(gū)等活动的总值达到 910 亿美元。 Dronecode 开发界面囊括了(le)无人越野车、无(wú)人固定(dìng)翼飞(fēi)机、无人直升机(jī)和各种多轴旋(xuán)翼无(wú)人机等,吸收了 APM、PX4 等多个平台,进一步推动了系统开(kāi)发的可视化(huà)和友好化。
5、 无人机相关政策: 各国政策都处于持续完善(shàn)中
中国无人机相(xiàng)关政策: 走出了规范(fàn)化的(de)第一步
总的来说,2009年 前,无人机处(chù)于无(wú)监管的空白(bái)状态。2009年 以(yǐ)后至今(jīn),开始进入持证飞(fēi)行阶段,但是法律法规和监管执行(háng)尚未(wèi)完善和正规化,实际申请操(cāo)作上模糊不(bú)清。
美国无人机相关政策: 商业无人机草案终(zhōng)出
经历了长时间的等待,数次延期(qī),2015年2月15日,美(měi)国(guó)联邦(bāng)航空管理局终于公布了期盼已久的无人机商转管理办法草案。这(zhè)项新规(guī)打破了(le)之前全面禁飞的局面,但是还有待最终(zhōng)定案(àn)。
这(zhè)份规则主要(yào)适用于重量(liàng) 25 千克(kè)以下的无人机(jī),主要限定包(bāo)括(kuò):
(1)飞行(háng)时间,高(gāo)速,速度,搭载限制(zhì):它限定无人机(jī)只能在白(bái)天飞行(háng),且全程都必须(xū)保持在操作人员的视(shì)线(xiàn)范围内,飞行(háng)高度(dù)不得超(chāo)过 150 米,时速不得超过 160 公里(lǐ)。不(bú)得(dé)从人头顶上飞过,不得从无人机上扔东西,机(jī)体外侧不得搭挂包裹。
(2)飞行路线地(dì)点限制:无人机都必须避开飞机飞行路线和(hé)飞行限制区,必须严格遵(zūn)守(shǒu)相关临时限飞令。无(wú)人飞机应避开人驾驶的飞机机场至少八公里。无人飞机飞行(háng)时,应始(shǐ)终维持于无线电操作者视界以内。
(3)驾驶员资格要(yào)求:无人机操作人员至(zhì)少满 17 岁,需考取(qǔ)美国联邦(bāng)航空局无(wú)人(rén)机操(cāo)作人员资格证书,并且通(tōng)过 TSA (美国(guó)运输(shū)安全(quán)管理(lǐ)局) 的审(shěn)查要求。
(4)另外,关于爱好者的模型无(wú)人机,则(zé)仍(réng)然跟之前一样不(bú)受限制,只要不(bú)妨碍(ài)空(kōng)中交通。
英国无人(rén)机政策:世界无人机(jī)法规(guī)领航者
CAP 722 是英国(guó)民航局(jú)在英国领空内对无人(rén)机(jī)使用的指导准则, 第四版的 CAP 722 发布于 2010年4月 已适应(yīng)空中导航法(fǎ) 2009 的推出。所有关于无人(rén)机(jī)的法规现在都收在(zài)空(kōng)中导航法 2009 中. 在那之前,CAP 722 是(shì)行业的参考标(biāo)准,并被全世界所模仿学习与实(shí)施。这份文件强调了在英国操作无(wú)人(rén)机前需要注意的适航性和操作标准方(fāng)面的安全要求。最新版的 cap 722 发布(bù)于 2012年8月,并且对民用无人机实(shí)施相当程度的开放政策(cè)。英国民航局是无(wú)人(rén)机法规领(lǐng)域的领航者。
欧洲法(fǎ)规 2008 第 216号监管着所有整机重量超过 150 公斤(jīn)的无(wú)人机.无人机的设计(jì)和生产也必须和常规飞(fēi)机一样遵循相(xiàng)关的认证规范 (该规范由 EuroUSC 公(gōng)司(sī)主(zhǔ)导(dǎo),该(gāi)公司获得民航(háng)局的授权(quán)实施轻型无人机计划),并(bìng)且必(bì)须获得适航认(rèn)证或准飞许可. 在英(yīng)国,整(zhěng)机重量在(zài) 20 公斤到(dào) 150 公斤的无人机需要具有(yǒu)英国法律下的适航性资质.如(rú)果飞行器在半径 500 米和低于(yú) 400 英尺(chǐ)的范围或者在隔离的飞行(háng)区域内,并且无(wú)人机和(hé)该飞行有一定的适航性保证,英国民(mín)航局可以豁免适航性(xìng)认证(zhèng)的需求.英(yīng)国民(mín)航局也会在自己调查和(hé)被(bèi)推荐的基础上颁(bān)发豁免(miǎn)权,当前仅有一家组(zǔ)织获得了(le)此项(xiàng)许可. 整机(jī)重量 20 公斤以下的无人机并不需要遵从很多主要政策(cè)要求,但是领航法第 98号(hào)文中设立了一些条件(jiàn)。这些条件包括(kuò)禁(jìn)止在管(guǎn)制区域(yù)或者飞机场附(fù)近飞行,除非获(huò)得空管局的许可,最大高(gāo)度 400 英(yīng)尺和(hé)禁止在没(méi)有英国民航局特别(bié)许可的(de)情况下(xià)高(gāo)空作(zuò)业。
当前英国航空(kōng)法中操控无人机并不(bú)需(xū)要认证(zhèng)飞(fēi)行员执照.但是英国(guó)民航局要求所有(yǒu)潜在(zài)无人机(jī)操控者都掌握飞行资质(zhì)。飞行资质可以通过完成指(zhǐ)定(dìng)课(kè)程获(huò)得,并有四(sì)家认(rèn)证机构运营着培训与考试。
四(sì)、无人机全球市场
1、民用无人机:下游需求(qiú)广(guǎng)泛,进(jìn)入快速发展期
民用无人机下游(yóu)需求非常广泛,包(bāo)括农业、电力石油、检灾、林业、气象(xiàng)、国土资源、警用、海洋(yáng)水利、测绘、城市规划等(děng)多个行业。近年来(lái)无(wú)人机在民用市场的(de)应用受到越来越多(duō)的关注,如农林植保和电力巡线两个领(lǐng)域,无(wú)人(rén)机需求(qiú)较(jiào)为迫(pò)切,且具(jù)备较大(dà)的市场规模。我们认为(wéi)其它行业(yè)的潜在需求也将逐步显现(xiàn),我国(guó)民用无人(rén)机市场空间(jiān)巨(jù)大,将进入快速发展期。
农业植(zhí)保:民用无(wú)人机最大市场,农(nóng)业(yè)植保市场(chǎng)规模超百亿
日(rì)本植保无人机(jī)已经使用 20 多年,目前每年更新量(liàng)约(yuē)为 3000 架(jià)。我们(men)按(àn)照(zhào)中日(rì)年 农药使用量进行测算,中国如果达到日(rì)本目前植保无(wú)人机的(de)普及率和使用频次(cì),年(nián)更新量约为 30,000 架,植保无人机价格按 50 万元(yuán) / 架测(cè)算,年市(shì)场(chǎng)规模可达 150 亿(yì)元。
电力巡检:政(zhèng)策有望出台,市场(chǎng)规模超十(shí)亿
2009年1月,国家电网公司正式立项(xiàng)研制(zhì)无人(rén)直(zhí)升机巡检系统。
2013年3月,国家电网(wǎng)公司出台《国家电网公司输电线路直升(shēng)机、无人机和人工协(xié)同巡检模式试点工作方案》。方(fāng)案指(zhǐ)出,建(jiàn)立直升机、无人机和(hé)人工巡检相互协同的新型(xíng)巡检模式是坚强智(zhì)能电(diàn)网发展(zhǎn)的迫切需要(yào),目前公司系统直升机巡(xún)检作业(yè)正在逐步向规(guī)范化、制度化方向发展(zhǎn),为此公司选定山(shān)东、冀(jì)北、山西、湖北、四川、重庆(qìng)、浙江、福建(jiàn)、辽宁、青(qīng)海十个(gè)检(jiǎn)修公司(sī)作为(wéi)试点单(dān)位,利用 2-3 年时间(jiān)开展开展新型巡(xún)检模式试点工作。到 2015 年,国(guó)网公司系统将全面(miàn)推广直升机、无人机和(hé)人工(gōng)巡(xún)检相(xiàng)互协同的输(shū)电线路新型巡检模式。
2014年(nián)6月,中国电力企业联合会标(biāo)准化中心对外发布名(míng)为《架空输电线路(lù)无人机(jī)巡检作业技术导则》的电力行业标准(zhǔn)草案,公开征求意(yì)见。我(wǒ)们预计电力联合会的无人机行业标(biāo)准在今年有望正式出台(tái)。
我国 110kV 以(yǐ)上高(gāo)压(yā)输电线约为 52 公里,按(àn)每年巡检次数 30 次测算,则(zé)每(měi)年总巡检长度约为 1,560 万公里。无人机每小时(shí)巡检 20 公(gōng)里,单机年飞(fēi)行时(shí)间按 150 小(xiǎo)时计算(suàn),全国需要 5,200 架。按每架 20 万(wàn)人民币计算,则(zé)年市场空间约 10.4 亿元。
森林防火(huǒ):需求迫切(qiē),尚处(chù)初始阶段
我国拥有森林面积(jī) 1.75 亿公顷,森(sēn)林蓄积(jī)量为 124.56 亿立方米,森林覆盖率为 18.21%,既是(shì)森林资源大国,又是森林火灾(zāi)多发国家(jiā)。
目前,国外森林防(fáng)火中应(yīng)用了较多的新技术和新设备,国内在(zài)此(cǐ)方面的应用需求也日益增加,对(duì)森林保护(hù)的投入(rù)逐渐加(jiā)大,先后运用卫星进行资(zī)源普查、森林火场监视(shì),而(ér)使用无(wú)人机系统(tǒng)对森林火情监测还是(shì)初始阶段。
检灾:国情需要,空间广阔
2008年(nián) 汶川地震引发了大量崩(bēng)塌、滑坡、泥(ní)石流(liú)、堰塞湖等次生地质灾害,引起灾区大(dà)部分国道、省道、乡村道(dào)路(lù)严重(chóng)破(pò)坏(huài),给救灾工作造成难于想(xiǎng)象的困难。由于(yú)天气因素的(de)影(yǐng)响,卫星(xīng)遥(yáo)感系统或载人航空遥(yáo)感系统(tǒng)难以(yǐ)及时获(huò)取灾区的实时地面影像(xiàng)。 地震(zhèn)发生后,多种型号(hào)的无人机航空遥感(gǎn)系(xì)统迅速进入灾区,在(zài)灾情调查、滑坡动态监测、房屋与道路损害情况评估(gū)、救灾(zāi)效果评价、灾(zāi)区恢(huī)复重(chóng)建等方面得到(dào)广(guǎng)泛使用,取得(dé)了很好的效果,起(qǐ)到了其他手段无法(fǎ)替代的(de)作用。无(wú)人(rén)机(jī)航空遥感系统第(dì)一次大规模用于(yú)应急救灾就取得了成功。
2013年 雅安(ān)地震搜(sōu)救(jiù)过程中,国家(jiā)地震灾害紧急救援队使用旋翼(yì)无人机对(duì)灾(zāi)区地形(xíng)地貌、受损情况(kuàng)进行空中排查,为国家地震灾害(hài)紧急救援队(duì)的搜救工作提供了参考(kǎo)和依据。该无人机由国家地震灾害紧(jǐn)急救(jiù)援队与(yǔ)中国科学院沈(shěn)阳自动化研究(jiū)所联合研制,并在地震搜救过程中应用(yòng),探测精度达到 0.1 米(mǐ),可在 200 米低空连续飞行 100 公里。
我国自然灾害发生(shēng)频繁,每年灾害造成的损失巨(jù)大。灾(zāi)害发生(shēng)时,为了提高救灾效率和质量,必须(xū)提供及时准确的灾害信息。常规(guī)灾害(hài)监测方法周期长,成本高,难于满足救灾应急的需要。无人机航空(kōng)遥感系统作为卫星遥感和载人(rén)航空遥感的补充手段(duàn),具有实(shí)时(shí)性(xìng)强、灵活方便、外界环境影响小(xiǎo)、成(chéng)本低的优点,其在灾害应急救援方面具有(yǒu)广阔的发展(zhǎn)空(kōng)间和(hé)应用前景。
2、消费级无人(rén)机市(shì)场迅(xùn)速升(shēng)温
今年全球无人机市场(chǎng)迎(yíng)来广泛关注,大疆创新(xīn)产品走向前台(tái),国内(nèi)极飞科技、零度(dù)智控、云南昆(kūn)明(míng)劲(jìn)鹰航(háng)空科技以及国外 3D Robotics 等无人机公司(sī)产品和(hé)融资动作不断(duàn),2015年 可以(yǐ)说是消费级无人机(jī)元年。
大疆创新是全球领先(xiān)的小型无人机厂商(shāng),占据了全球(qiú)民用小型无人机约 50%的市场份(fèn)额,公司 80%的产品都是销(xiāo)往国外(wài)。被硅谷认为(wéi)能(néng)与苹果比较的隐形的世界级无人机公(gōng)司。公(gōng)司成立于 2006年,最初从安装在无人机上(shàng)的控制器切入,进而发(fā)现(xiàn)无(wú)人飞(fēi)行器航拍的市场接入点,转(zhuǎn)做(zuò)整机和稳定的飞行平台,以及高清数字(zì)视屏传输模块,再到如(rú)今致力于提(tí)供(gòng)完(wán)整飞行(háng)影像策略(luè)。短短(duǎn)几(jǐ)年间成长上(shàng)千倍(bèi),2013年 收入规模达到 8 亿元,被美国《时代》杂志评为 2014年 度十大创新工具全球第三。
大疆的(de) DJI 无(wú)人机被广泛运用于航拍,并(bìng)且很受(shòu)专业及(jí)业余级摄影(yǐng)师们的(de)喜(xǐ)欢。其产品线涵盖中(zhōng)端价位的 Phantom (大精灵)以及高端市场(chǎng)绝对王者(zhě)的(de) Inspire (“悟”)系列(liè)。包括热播电视节目《爸爸(bà),去哪儿》中,以及(jí)神盾局特工、国土安全等热门美剧(jù)中的航拍镜头(tóu)。同时(shí)也被用户用来全景扫(sǎo)描里(lǐ)约热内卢基督像、贴近拍摄鲸(jīng)鱼换气(qì),飞(fēi)跃喷发中的(de)伊苏尔火山等。
除(chú)了(le)大疆创新外(wài),近年来国内外科技(jì)公司对无(wú)人(rén)机关(guān)注热(rè)度也(yě)迅速升温,无人机不(bú)仅仅是航拍的 “玩具”,更是颠覆未来的机器人:亚(yà)马逊的 Prime Air 人(rén)机物流计划已进入第 9 代(dài)的研发(fā);Google 收购无(wú)人机公司 TitanAerospace 提供网络覆盖;Facebook 也以 2000 万美元收购英国无人机公(gōng)司 Ascenta;3D Robotics 无人机已获由其领(lǐng)投的(de) 5 千万(wàn)美(měi)金投(tóu)资;Matternet 建造无人机网(wǎng)络向全(quán)球的偏远农村运送食品和医疗用品。
国内无人机(jī)市场也逐渐兴(xìng)起,诞(dàn)生出类似大疆科(kē)技、零度(dù)智控、极(jí)飞科(kē)技(jì)、一电科技、亿航无(wú)人机、天(tiān)翔无(wú)人机、昆明劲鹰等(děng)。
目前无人机主要应用于航拍等各行业应(yīng)用,包括边防、农业等,比(bǐ)如昆明劲鹰无人(rén)机专业从事航(háng)测无人机设备的设计、生产、销售和航测航拍服务,是中国技术顶(dǐng)尖的航测航拍无人机设计制造(zào)及(jí)航飞服(fú)务(wù)商,开发研制出劲鹰1型汽油(yóu)航测航拍无人机、劲鹰2型垂直起飞固定翼无(wú)人机、劲鹰3型可垂直起飞悬停(tíng)固定翼(yì)无人机、劲鹰650航拍专用(yòng)飞行器、劲鹰1000型(xíng)八轴(zhóu)航(háng)拍(pāi)航(háng)测无人机、劲鹰1600大型载重旋(xuán)翼飞行平台和(hé)劲鹰(yīng)S1型汽油航测航(háng)拍水上无人机等多种型号(hào)的无(wú)人机,并成功到非洲(zhōu)飞行完成航测任务,拥(yōng)有为民用、商用航空(kōng)领域提供优(yōu)质服务(wù)的能力和实力。
Google 热气球 Project Loon,准备(bèi)在(zài)全球打造一个平流(liú)层(céng)气球网络,然后又(yòu)收购了 Titan Aerospace,以提供太阳能动(dòng)力的(de)无人机,这两(liǎng)个都可(kě)以随(suí)时随地提供低成本(běn)的、覆盖整个星球的互联网接入。
NASA 也在(zài)开发无人机(jī) “低空交通管理系(xì)统”,有(yǒu)望(wàng)在 2015 年(nián)用于(yú)农业。无人机生产商 Skycatch,主要做建造业、矿业、太阳能行(háng)业以及(jí)农业(yè)的数据采集,此前已经(jīng)获得了 1320 万美元融资。其他创新应用包(bāo)括蜜蜂大小的(de)无人机对花朵进行授(shòu)粉等(děng)等。
GoPro 去年也加入了(le) “小型无人机联盟”,并(bìng)已经为多款无(wú)人机推出(chū)了视(shì)频摄像设备,GoPro 也宣布将进(jìn)入消费级无人机领(lǐng)域,并预计今年(nián)正(zhèng)式推(tuī)出第一(yī)款多马达(dá)驱动无人机,定价将(jiāng)于 500 到 1000 美元(yuán)之(zhī)间。大(dà)疆也宣布将在未来无人机产品上采(cǎi)用自主(zhǔ)研(yán)发生产的摄像(xiàng)头。无人(rén)机与运动相(xiàng)机(jī)的结合,将(jiāng)是无人(rén)机(jī)在运动健康等个性化航拍领域(yù)的重要应用(yòng),例如 STELLA 推出的专为 GoPro Hero 3 系列(liè)相机设计(jì)的稳定云台。
无(wú)人机配合(hé) Oculus Rift 使用,可(kě)以获得虚拟(nǐ)现实、增强现实的体验。例如 Parrot 推出无线控(kòng)制配件 Skycontroller,用 HDMI 接口连(lián)上 Oculus Rift,能直(zhí)接操控飞行器的飞行,用上下左右按(àn)键,控制(zhì)飞行器的运行轨迹。借助 “连接” 方式,把人(rén)的感知带到(dào)另(lìng)一(yī)个(gè)真(zhēn)实空间。这样的体验或(huò)许今后还(hái)能应用在隧道、峡谷与水下等(děng)场景,探险(xiǎn)者将不再需要(yào)亲历,就能收获刺激的(de)感官体(tǐ)验。更重要的是,他(tā)不需要耗费人力(lì)物力去建模、创建一个虚拟(nǐ)世界,任何一个地点(diǎn)都(dōu)能成(chéng)为(wéi)新的游乐场。
根据大疆(jiāng)创新去年约 30 亿(yì)的营收(shōu)规模以及数千元到数万元的定价,无(wú)人机出货量也就几十万(wàn)台,未来成长空间极(jí)大。据 Teal Group 统计,2014年 全球民用无人机市(shì)场规模已经达到 28 亿美(měi)元,未来 10年 还将实现前所未有的持(chí)续增(zēng)长,市场规模将翻倍(bèi)以(yǐ)上增长(zhǎng)。
五、未来,无人机能为我(wǒ)们做些什么?
除了我们已经熟知的军事、商(shāng)用和消费(fèi)功(gōng)能,能(néng)够 “上(shàng)天入地(dì)” 的无人(rén)机未来可能给我们的生活带来无(wú)限的惊喜。距(jù)离 300 米(mǐ)的高空没有地面的拥挤(jǐ)和各种(zhǒng)限制,未来无人机不仅能(néng)够(gòu)扮演(yǎn)超(chāo)级(jí)速递(dì)员和超级警察的角色(sè),还能够(gòu)为地(dì)面提供低成(chéng)本、机动(dòng)程度极高的无线网(wǎng)络(luò)覆盖。把无人机想象成(chéng)一个 “会(huì)飞的(de)传感(gǎn)器”,无人机就成了工业(yè) 4.0 的一个空(kōng)中数据端口,大至(zhì)地球物理、气象、农业数据(jù)、小至个人位置信息,无人(rén)机将引(yǐn)爆一(yī)场空中的大数据革命!
1、工业 4.0 的(de)空中数(shù)据端口(kǒu)!
我们认为,作为一个 “会飞的传感(gǎn)器”,无人机未来在民(mín)用领域(yù)最具想象空间的应用可能是(shì)作为空中的数据(jù)端口,为连接全球的(de)工业(yè) 4.0 “大数据” 系统提供更(gèng)精确(què)、更(gèng)强大的数据流。
从无人机最普通的巡检(jiǎn)功能说起(qǐ),使用无人机在(zài)全国范围内来(lái)巡视农(nóng)田,可以比卫星图像更(gèng)清(qīng)晰地观测到农作物长势、自然灾害(hài)、土壤变化等(děng)信息,无人机通(tōng)过数据链(liàn)接入全球互联网,可以将收集的数据实时传输(shū)给大宗商(shāng)品分析师(shī),用以判断全球农作(zuò)物期货市(shì)场走势;在(zài)未来的精准(zhǔn)农业系统中,小型无(wú)人机可以用来观测作(zuò)物(wù)是否缺水,将信息反馈给灌溉系统以调节水量。
从(cóng)个人信息数据的(de)获取来说,无人机(jī)可以(yǐ)模拟 WiFi 热点,嗅探移(yí)动设备的 MAC 地址(zhǐ),并根据信(xìn)号的强(qiáng)度等对设备进行(háng)三角定(dìng)位,搜集的信息汇总(zǒng)起(qǐ)来则(zé)可(kě)以绘制出用(yòng)户的运动地图(tú),呈现出他通常会路过的街区、商店等,进而(ér)有条(tiáo)件地(dì)对用(yòng)户进行(háng)筛选,比如向 “过其门而不入” 的潜在消费者(zhě)推送优惠(huì)促销信息。通过(guò)对个人运动(dòng)轨迹的(de)跟踪,可以更全面地把握人群的(de)生(shēng)活习(xí)惯(guàn),为厂商提(tí)供更精确(què)的(de)参考数据。此外,在紧急情况下,也可以通过定位移动设备来拯救生命。无人机通过受困者(zhě)手机 Wi-Fi 信号来判断(duàn)受困者的位置。
这项技术和商(shāng)场、超市中常(cháng)用的室内(nèi)移动(dòng)设备定位技术如 iBeacon 有些许类似的地方,均可以在用户经过(guò)时推送促销信息等。不同之处在于无(wú)人机更加灵(líng)活,可以在(zài)更加复杂的地理条件下对用户进行定位。
2、科(kē)技(jì)巨(jù)头的下一站:提(tí)供(gòng)灵活机动、低成本的 WIFI 网络接入
在(zài)全球有将近四十亿(yì)的人口仍(réng)未接通互联网(wǎng),如(rú)何解决(jué)互联网(wǎng)接(jiē)入(rù)问(wèn)题,如(rú) WiFi 的网(wǎng)络部署,已(yǐ)成为人类十大解决难题之一。而无人机(jī)的能(néng)耗(hào)较低,但飞行时间却较(jiào)长(zhǎng),可以为更大范围内的用户提供互联(lián)网接入(rù)服务。同时无人机具(jù)有很强的机动(dòng)性,可以根据(jù)某(mǒu)一区(qū)域(yù)内的特(tè)殊需要来提供互(hù)联网接(jiē)入服务。
Google 收购 Titan,用(yòng)无人机抢占互联网(wǎng)覆(fù)盖市场
在 2014年4月 份(fèn)收购了无人机(jī)公司 Titan Aerospace。Titan Aerospace 成立(lì)于 2012 年(nián),其无(wú)人机试图取代高成本的近(jìn)地卫星。目前已经(jīng)研制成功并开始测试无人机 Solara 50 和 60,可以(yǐ)通过太阳能补充(chōng)动能,在近地轨道持(chí)续航行五年而不用降落。Solara 无人(rén)机(jī) 50 米宽,可以(yǐ)承载 32kg,速度达到 104km/h,Titan 表示通过特殊设备,其高空无人机最(zuì)高可提供每秒高达 1 GB 的网络(luò)接入(rù)服务。
据称在收购之后,Titan Aerospace 将会与 Google 的两个(gè)项目(mù)进(jìn)行合作,其中之一是通过高空氦气球提供(gòng)互联网服(fú)务的 Project Loon,除此以(yǐ)外(wài),Google 还计(jì)划斥资 10 亿美元,用卫星提供互联网覆盖。氦气球、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(rù) Google Fiber,可(kě)见 Google 对互联(lián)网入口的重视程度。
不(bú)过,有线接入(rù)是(shì)在已有覆盖地(dì)区提供更优(yōu)质的服务,而(ér)前三种(zhǒng)无线接入方式主要解决的是覆盖问题。但相对而言,无人机技(jì)术可能(néng)会比氦(hài)气(qì)球更有优势,因为 Titan Aerospace 的无(wú)人机采用太阳能提供动力,续航能力可(kě)长达一年,而氦气球的(de)部署(shǔ)成本太高,维护(hù)难(nán)度也(yě)相对较(jiào)高;此外,无人机的其飞行高度既高于商(shāng)业飞机的海拔,又低于卫星的(de)高度,使得(dé)它可以稳定提供 1Gbps 的(de)高速接入。所(suǒ)以未来 Google 的无人(rén)机可能会(huì)在小范围内(nèi)提供(gòng)大(dà)容量服务(wù),而卫星则用于保证低(dī)速(sù)率需求地(dì)区的(de)覆盖(gài)。
Facebook 为了下一个 10 亿的(de)用户,用无人机覆盖偏(piān)远地区
Facebook 成(chéng)立了(le) Connectivity Lab(连(lián)接实验(yàn)室(shì)),其使命就(jiù)是(shì)开发包括卫星、无人机在(zài)内的各自互联网(wǎng)连接技术。Facebook 已经以 2000 万美金收购另一家提供类似(sì)技术的无人机(jī)产商 Ascenta。Ascenta 的太阳能(néng)无人(rén)机一次上天可(kě)以在(zài) 20km 高空持续飞行,滞空时间长(zhǎng)达 1 个(gè)月。Facebook 涉足无人机(jī)主要(yào)也是(shì)为了提供(gòng)网络服务。为偏远地区居民提供可(kě)用的网络服务,以试(shì)图赢取了下一个 10 亿用户。
3、 会飞的配送快(kuài)递员
无人机(jī)送货服务最(zuì)著名(míng)的要(yào)数亚马(mǎ)逊的 Prime Air 无人(rén)机物流计(jì)划,2013年 底,亚(yà)马逊公布(bù)了一款叫(jiào) Prime Air 的 8 翼无人机(jī),能够运输一件五(wǔ)磅(páng)重的快递。Amazon 现在依(yī)然致力于购物领域,给与用户无穷的选(xuǎn)择、最低的价格,以及未来将(jiāng)要实现的即时(shí)送达。现在,亚马逊的 Prime Air 已经迭代(dài)进入(rù)第(dì)九代,可负重 5 磅货(huò)物,而这个重量覆盖了 86%的品类(lèi),同时能(néng)够达(dá)到超过 50 英里 / 小(xiǎo)时的(de)速度飞行。已经(jīng)正(zhèng)式向 FAA 申请更大范围(wéi)的(de)室外飞行测(cè)试。另外 Google、UPS 等也(yě)从(cóng) 2012-2013年 就开始(shǐ)测(cè)试无人机送(sòng)货。
随着大疆等几(jǐ)千元(yuán)高(gāo)性(xìng)能无人机(jī)的推出,无人机快递(dì)可以大大降低 “最后十公里” 的物流成本:
能耗每单不到 0.1 元——以载(zǎi)重以 2 公斤(jīn)计算,包(bāo)裹 10km 范围(wéi)内直接硬件成本(主要是能耗)不到 0.1 元,每单耗电(diàn) 10Ah,不到 40Wh,耗电约 0.03 元;
无(wú)人机摊销成(chéng)本——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(hù)费,约(yuē) 6000 元,4 元 / 天,如(rú)果每个(gè)无人机每(měi)天完成(chéng) 10 次任务,这就(jiù)意(yì)味着每个包裹(guǒ)摊销成本 0.4 元;
合计每单不到(dào) 0.5 元的成(chéng)本,相比(bǐ)目前(qián)的人工物流(liú)成本有明显(xiǎn)降(jiàng)低,因此从经济成本来看,无人机(jī)送货(huò)具备明显(xiǎn)的经济效益。
无人机物流最困难的是最后(hòu)的货物投送阶段,仅知(zhī)道目(mù)的(de)地的 GPS 坐(zuò)标是远(yuǎn)远不够的(de)。目前澳大(dà)利亚(yà)克林(lín)顿和格兰特的方法是在无人机(jī)上加装摄像头,并(bìng)在(zài)用户的阳台上放一个大盒子,上有特定标(biāo)识,无人机通过(guò)机器视觉识别并准(zhǔn)确投递到用户的阳台上。
此(cǐ)外,法规仍然是最大阻(zǔ)碍。近期美国联邦航空管理局(FAA)公布无人机管理的(de)新法草案,
在 FAA 提议的(de)新规则中,要(yào)求无(wú)人机必须在操作者视线内。主要是(shì)限制商业无人机用于摄影、勘察线路、搜(sōu)救(jiù)以及监控作物等,对(duì)于(yú)无人机物流服务不利。
4、个人安全的空中守护(hù)者
无人机已具备物流送货、监测信息、航空拍摄(shè)等各种功(gōng)能,那么能够记录我们日(rì)常生活的(de)无人机的诞生是否也指(zhǐ)日可待了呢?或许(xǔ)在不久的将(jiāng)来就能够成为(wéi)现实,位于上海的 AirMind 公司开发出的 “Mind4” 四旋翼无人机(jī)被授予了 “跟踪(zōng)者无(wú)人机” 的称号,因为它具有跟踪某(mǒu)一指(zhǐ)定人物或目标并对其进行拍摄的功能(néng)。
‘Mind4’ 的设计理念是为了记录(lù)我(wǒ)们的生活,甚至是记录(lù)非人(rén)类生物。“Mind4” 配备的摄像头能够覆盖到距离指(zhǐ)定物体 20 米以外的地方。凭借其自动导航功(gōng)能,“Mind4” 跟踪(zōng)选定目标时的最大高(gāo)度可达(dá) 20 米,最远身后距离可(kě)达(dá) 50 米。而且还能(néng)通过手势对其进行控制(zhì)。
配(pèi)备有内置摄(shè)像头的四旋翼无人机如(rú)今已经(jīng)广泛普及,但大部分无人机(jī)仍(réng)需要对其进行远程遥控。基于 GPS 的追踪(zōng)技术无法确(què)保物体所处方位(即摄像(xiàng)头指向的(de)位置)的精确性,原因在于民用 GPS 通常情(qíng)况下都(dōu)不精确。
考虑(lǜ)到这(zhè)些年来民用无人机产品(pǐn)的快速发展,像 “Mind4” 这类(lèi)产品的诞生也许(xǔ)已经不足为奇了。未来(lái)更加成熟的(de)可跟踪记录指定目标(biāo)的无人机(jī)可对个人安全(quán)实现全面的监测和保(bǎo)护。试想(xiǎng)一下:未来你的(de)孩子上学或玩耍(shuǎ)时,会(huì)有一(yī)支无人机舰队(duì)随时(shí)跟踪扫描危险,保护他的安全。来源(yuán):无人机科(kē)普
图示(shì):劲(jìn)鹰1型汽油航测航拍无人机

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