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无人机,你了解多少?

2015-03-18葛甲《微型计算机》2015年3月上

无人机还是航模?

在军用无人机技术得到大幅提升的情况下,民用领域就出现了一个空当,一些已被普遍掌握的技术可以被应用到民用产品中,如播撒农药和种子的农用无人机,巡查森林山火的消防无人机等。而近市面上出现的个人无人机产品,从动力装置和导航技术上看,充其量只能算作是一种能力与功能得到提升的航模,甚至叫玩具也不足为过。

“无人机”在类别上可分为固定翼机和旋翼类机两大类,当前,在消费市场关注度高的属于旋翼类的“多轴飞行器”。它是一种依靠多旋翼产生升力并通过调整各轴动力输出进行操控的飞行器。与固定翼的相比,“多轴飞行器”动力小、速度慢、航程短、载量小,不过其优点也很突出,如飞行稳定性高,且操控极灵活(可随处起降,随意悬停)。如今,受大马力微电机、锂电池、无线遥控和视频采集传输技术的发展,“多轴飞行器”也就走进了我们的视野之中。

深圳大疆公司(DJI)是世界上大的私人无人机供应商,在香港玩具展上展示DJI“悟”Inspire1 无人机,这款无人机可以用平板电脑控制,无人机上的摄像头和飞行系统可以通过移动端的App控制,无需远程遥控器。
深圳大疆公司(DJI)是世界上大的私人无人机供应商,在香港玩具展上展示DJI“悟”Inspire1 无人机,这款无人机可以用平板电脑控制,无人机上的摄像头和飞行系统可以通过移动端的App控制,无需远程遥控器。

这类小飞行器与通常意义上的军事无人机和专业民用无人机还是有很大差距的。首先,这种无人机虽然是民用的,但应用范围已经到个人消费级别,因此不可能具备媲美军用及专业民用机的技术架构。其次,个人型无人机的动力装置主要依靠蓄电池驱动,与军用及专业民用无人机使用航空燃料驱动完全不一样。个人型无人机的滞空续航时间一般在一小时以内,一些比较高端的机型多也不超过两小时。个人型无人机可以承担一些简单的任务,常见的就是航拍,以及相距较近的两个地点之间传送少量物品。这类无人机的载重一般都不会超过一公斤,运送一盒巧克力糖是可以的,两支鲜花也问题不大,但超了就只能走地上了。出去散步和锻炼时头顶跟着一个无人机进行拍摄也是不错的,但外出时间好不要超过一小时,否则飞机会因失去动力而坠落。在飞行高度上,现有的个人型无人机至多能飞到400米左右,遥控距离1千米以内,而军用及非个人民用无人机在这些参数上,是要远远超越的,也就是说真正的无人机比载人飞机飞得更高、航程更远、速度更快,而且更智能。

之所以这类产品被称之为无人机而非航模,或许是从以下几个角度来看的。首先是这种设备中同样含有更智能化的通信技术,可用手机App等终端进行控制,无需远程遥控器,这些都是传统航模所不具备的。其次,这种产品是标准化的,一般来说都内置了航拍装备,而航模是实验性产品,没有一个标准体系,航拍只是航模的一个扩展,并非必备装置。另外,就是从营销本身出发的,无人机的称谓显然要比航模高大上许多。

无人机的未来趋势

随着个人型无人机产业的发展,各种应用场景也会随之出现。目前个人型无人机的主要用途仍在于航拍,有些电商公司未来还要开发出其送货功能,但从目前来看,想要实现很困难。首先是航空条例的限制,由于此前长期被定义为遥控模型玩具,所以相关机构对民用消费级无人机几乎从未实施过有效监管,同时亦缺乏相应的监管依据、手段和责任划分。FAA(美国联邦航空管理局)近期就表示,对小型无人机的终管制规则会在2016年到2019年间出台,而中国的低空空域直到现在也没有开放,未来是否开放还是一个未知数。理论上说,除航模等实验用装置外,任何在低空飞行的非生物电能驱动机械装置都是非法的。

另一方面,无人机自己的智能化程度还有待提高,如定位的精度,起飞降落位置的准确性,人机交互的便捷性等。以送货为例,城市中高楼大厦、城市绿化物和电线很多,无人机在飞行时如何避开悬在半空的建筑物,将货物顺利送到顾客手中,并不是一个很容易解决的问题。不过值得注意的是,英特尔已经将RealSense技术(可以帮助无人机构建周围环境的三维地图,然后自动调整自身以避开障碍物)融入到了无人机中,在今年的CES上就展示了这一项成果,称得上是无人机真正智能化的开始。此外,由于消费级无人机在购买流程上等同于普通玩具,且平台通用性强、可DIY性高,仅需更换不同功能模块就可执行不同任务,因而也存在被用于违法偷拍、监控,甚至实施恐怖袭击的风险。如何能避免这些涉及法律事件,也是未来需要考虑的事情。当然,随着智能化的深入,无人机的发展还是值得期待,未来可以装载更多的传感器和控制器,激光通信技术、纳米技术、超材料技术等前沿技术将推动并提高无人机性能。

英特尔在今年CES上展示RealSense无人机技术
英特尔在今年CES上展示RealSense无人机技术

写在后

总的来说,有需求的地方必然就会有发展空间,对目前的个人型无人机市场来说也是如此。现在比较难的而是如何拓展应用场景,从航拍这个窠臼里跳出来,走向更广阔的应用范围。在这个领域内涌进大量资本也是好事,随着市场的不断升温,或许应用场景也并不是什么问题,人们还是追求更方便快捷的生活方式的,个人型无人机能方便人们的生活,自然有其生存下来并发展壮大的空间,目前并不需要对此做过多担忧。

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