一、无人机是什么
无人机是无人驾驶(shǐ)飞(fēi)机(jī)的简称(Unmanned Aerial Vehicle),是利用无线电(diàn)遥控设备和自备的程(chéng)序控制装置的不载人飞机,包括(kuò)无人直升机、固定(dìng)翼机、多旋翼(yì)飞行器、无(wú)人飞艇、无人伞翼机。广义(yì)地看也包括(kuò)临近空间飞行器(qì)(20-100 公里空域),如(rú)平流层飞艇、高空气球、太阳(yáng)能无人(rén)机等。从某种角度来看,无人机可以在(zài)无人驾驶的条件下完成(chéng)复杂空中飞行任务和各种负载任务(wù),可以被看做是 “空(kōng)中机器人”。
按照不(bú)同平台构型来分(fèn)类,无(wú)人机可(kě)主要(yào)有固定(dìng)翼无人机、无人直升机和多旋翼无人机三大(dà)平台,其(qí)它小种类无人机平(píng)台还包括伞(sǎn)翼无人机、扑翼无人机和无(wú)人飞船等。固定翼无人机(jī)是军用(yòng)和(hé)多数民用无人机的主流(liú)平台,最大特(tè)点是飞(fēi)行速度较快;无人(rén)直(zhí)升机是灵活性最强的无人(rén)机平台,可(kě)以(yǐ)原地垂(chuí)直起飞(fēi)和悬停;多旋翼(多轴)无人(rén)机是消费(fèi)级和部分民用用途的首选平台,灵活(huó)性(xìng)介于(yú)固定翼(yì)和直升机中间(起降需要推力),但操纵简单(dān)、成本较(jiào)低。
按不同使用领(lǐng)域来划分,无人(rén)机(jī)可分为军(jun1)用、民用和消费级三大类,对于(yú)无人(rén)机的性能要求各有偏重:1)军用无人机对于灵敏度、飞(fēi)行(háng)高度速度、智(zhì)能化等(děng)有着更高(gāo)的要求,是技术水(shuǐ)平最高的无人(rén)机,包括侦察(chá)、诱(yòu)饵(ěr)、电子对抗、通信中(zhōng)继、靶机(jī)和(hé)无人战斗机等机型;
2)民用无人机一般对于速度、升(shēng)限和航程等(děng)要求都较(jiào)低,但对于人员操作培(péi)训、综合成本有较高的(de)要求,因此(cǐ)需要形成成熟(shú)的(de)产业链提供尽可能低(dī)廉的零部件和支持服务,目前来看民用无(wú)人机最大的市场在(zài)于(yú)政(zhèng)府公共服务(wù)的提(tí)供,如警(jǐng)用、消防、气象等,占到总需求的约 70%,而我们(men)认为未来无人机潜力(lì)最大的(de)市场可能就在民用,新增(zēng)市场需(xū)求可能出现在农业植(zhí)保(bǎo)、货物速度、空中无(wú)线网络、数(shù)据获取(qǔ)等领域;
3)消费级无人机一般采用成本较低(dī)的多旋翼平台,用(yòng)于航拍、游戏等休闲用(yòng)途(tú)。
二、无人机技术难点
1、飞控(kòng)系统(tǒng)是无人机的 “驾驶员(yuán)” - 更精确、更(gèng)清晰
飞控子(zǐ)系统是(shì)无人(rén)机完成起飞、空中飞行、执行任务和返场回(huí)收等整个飞行(háng)过程的核心(xīn)系(xì)统,飞控对于无人机相当于驾驶员(yuán)对于有人机的作用,我们认(rèn)为是无人(rén)机最核心的(de)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(sān)大(dà)部分,实(shí)现的功能主要有无(wú)人机姿态稳定和控制、无(wú)人(rén)机任务设备管理和应急控制三大类。
其中,机(jī)身大量(liàng)装配的各(gè)种传感器(包括角速率、姿态、位置、加速度、高度(dù)和空(kōng)速等)是飞控系统的基础(chǔ),是保证飞(fēi)机控制(zhì)精(jīng)度(dù)的关键,在不同飞行环境下、不(bú)同用(yòng)途的无人(rén)机对传感器的配置要求(qiú)也不同(tóng)。未来(lái)对无人机态势感知、战场上识别敌我、防(fáng)区外交战能力等方面的需求,要求无人机传感器具有更(gèng)高的探测精度(dù)、更高的分辨(biàn)率,因此国外无(wú)人机传感器中大量应用了超光谱(pǔ)成(chéng)像、合成孔径雷达、超高频穿透等新技术。
2、导航系统(tǒng)是无人机(jī)的 “眼睛”,多技术结合是未来(lái)方(fāng)向
导航(háng)系统向(xiàng)无人机(jī)提供参考坐标系的位置、速度、飞行姿态,引导(dǎo)无人机按照指定航线(xiàn)飞行,相当于有人机系统中(zhōng)的领航员。无人机载(zǎi)导航系统主(zhǔ)要(yào)分非自主(GPS 等(děng))和自主(zhǔ)(惯性制导)两种,但分(fèn)别有易受干扰(rǎo)和误差积累(lèi)增(zēng)大的缺点,而(ér)未来无人机的发(fā)展要求障碍回避、物资或武器投放、自动进场着陆等功能(néng),需要高精(jīng)度、高可靠性、高抗干(gàn)扰(rǎo)性能,因(yīn)此多种导航技(jì)术结合的 “惯(guàn)性(xìng) + 多传(chuán)感器 +GPS+ 光(guāng)电导航系统” 将是未来发展的方向。
3、动力系统 - 涡(wō)轮有望逐步(bù)取代活(huó)塞(sāi),新能源发动(dòng)机提升续航能力
不同用途的无人机对动力装置的要求不同,但都希望发动机(jī)体积(jī)小、成(chéng)本低、工作可(kě)靠(kào):1)无人机目前广泛(fàn)采用的动(dòng)力装置为活塞式(shì)发动机,但活塞式只适用于低速低空小型无(wú)人机;2)对(duì)于(yú)一次性使用的靶(bǎ)机、自杀式无(wú)人机或(huò)导弹,要求(qiú)推重比高但寿命可(kě)以短(1-2h),一般使用涡喷式发动机;3)低空无(wú)人直升机一般使(shǐ)用涡轴(zhóu)发动机,高(gāo)空长航时(shí)的大(dà)型无人机一般使用涡扇(shàn)发动机(美国全球鹰重达 12t);4)消费级微(wēi)型无人机(多(duō)旋翼)一般使(shǐ)用电(diàn)池驱动(dòng)的(de)电(diàn)动机,起飞质量不到 100 克、续航时间小于一小时(shí)。
随着(zhe)涡轮发动机(jī)推重比、寿命不断提高、油耗降(jiàng)低,涡轮将取代活塞成为无人机的主力动力(lì)机型,太阳能(néng)、氢能等新能源电动机也有望为小型无(wú)人机提(tí)供更持久的生(shēng)存(cún)力。
4、数(shù)据链是 “放风筝的线” – 从独立专(zhuān)用系统向全球信(xìn)息格栅(GIG)过渡
数(shù)据链传输系统(tǒng)是无人机(jī)的重要技术组成,负责完(wán)成对无人机遥控(kòng)、遥测、跟踪定位和(hé)传感器传输(shū),上(shàng)行(háng)数据链实现对无人机(jī)遥控、下(xià)行数(shù)据链执行遥测、数据传输(shū)功能。普通(tōng)无(wú)人机大多采用定制视距数据链,而中(zhōng)高空、长航时无人机则都会采用视(shì)距(jù)和超(chāo)视距(jù)卫通数据链(liàn)。
现代数据(jù)链(liàn)技术的发展推动者无人机(jī)数据链向着高(gāo)速、宽带、保(bǎo)密、抗干扰的方(fāng)向发(fā)展,无(wú)人机实用化(huà)能(néng)力将越(yuè)来越强(qiáng)。往前(qián)看(kàn),随着机(jī)载传感器、定位的精细程(chéng)度(dù)和执行任务的复杂程度不断上升,对数(shù)据链的贷款(kuǎn)提出(chū)了很强(qiáng)的要求,未来随着(zhe)机载高速处理器的突飞猛进,预计几年后(hòu)现有(yǒu)射频数据(jù)链的传输速率将翻(fān)倍,未来在全(quán)天候要求(qiú)低的领域可能还将出现激光通讯方式。
从美国制定的无(wú)人机通信网络发展战略上看,数据链系统从最初(chū) IP 化的传(chuán)输、多(duō)机互连网络(luò),正在向(xiàng)卫(wèi)星网络转换传输,以及最终的完全全球信息格栅(GIG)配置过(guò)渡,为授权(quán)用户提(tí)供无缝全(quán)球信(xìn)息(xī)资源交互能力,既支(zhī)持固定用(yòng)户(hù)、又(yòu)支持移动用户。
三、无人机发展(zhǎn)缘(yuán)起
1、军用技术溢出,成本下降引爆民用市场
战争是无人机发(fā)展的头号牵引力,20 世纪(jì)末经历三大(dà)技术发展浪潮
毫(háo)无疑问(wèn),无(wú)人机发展的初期(qī)是为了纯粹的(de)军事(shì)用(yòng)途:一(yī)战时期英(yīng)国研制的世界(jiè)第一款(kuǎn)无人机(jī)被(bèi)定义为 “会飞(fēi)的炸(zhà)弹”,二战时期德(dé)军已(yǐ)经开始大量应用无人驾驶轰炸(zhà)机(jī)参战;二战后无人(rén)机(jī)研(yán)发的中心(xīn)出现在美国(guó)和以色列(liè),用(yòng)途延伸(shēn)至战地侦察和情报(bào)搜(sōu)集,无人机被派往朝鲜(xiān)、越南和海湾战场协助美(měi)军(jun1)和以色列(liè)军(jun1)队作战。正是由于无人机在侦(zhēn)查方面低成本、控(kòng)制灵活、持续时(shí)间长的(de)天(tiān)然优势(shì),各国军(jun1)队相(xiàng)继(jì)投入大量(liàng)经费研发无人机系统(tǒng)。
无人机(jī)技(jì)术(shù)在 20 世纪末经历了三次发展浪(làng)潮、真正进(jìn)入了第一个(gè) “黄金时代(dài)”:1)1990年(nián) 后(hòu),全(quán)球共有 30 多个国家装备了师级(大型(xíng))战术无人机系统,代表机型有美(měi)国 “猎人”、“先驱者”,以色列 “侦(zhēn)察兵”、“先锋” 等;2)1993年(nián) 后,中(zhōng)高空长航时军用无人机得到迅(xùn)速(sù)发(fā)展,以美国 “蒂尔” 无人机发展计(jì)划为代表,在波黑战争(zhēng)中(zhōng)大放异(yì)彩;3)20 世纪末,旅团级(中小型)固定翼和(hé)旋翼战术无人机系统出现,其体积小(xiǎo)、价格更低、机动性好,标志着(zhe)无人机进入大规(guī)模(mó)应用时代(dài)。
早期的航空技术解决的是无人机能够飞行的问题,而 20 世纪 80年(nián) 代以来现代技术(shù)的(de)发展为(wéi)无(wú)人机更高的飞(fēi)行性能、更好的可靠性提供了条件(jiàn),其(qí)中(zhōng):1)智能化:自主飞控技术、急剧攀(pān)升的计算机处理能力(lì)推动无人机向智能化发(fā)展,真正(zhèng)成为 “会思考” 的空中机器人;2)高速带(dài)宽:高速宽带网数据链(liàn)实现无人机组网和互相(xiàng)连通,无人机(jī)编组、空地装备联合成为可能(néng);3)更轻的(de)材料和(hé)传感器:材(cái)料科学(xué)和(hé)微机电技术进一步(bù)减(jiǎn)轻无人机平台重(chóng)量、提高精确度;4)更强(qiáng)的续航能力:电池(chí)续航(háng)能力的大幅上升,以及新能源技术(shù)赋予无人机更长的飞行时间。
2、 技术向民用外溢,无人(rén)机产业化进入普及时代
由于军用无人机在3D(DULL,DIRTY,DANGEROUS) 环境下执行任务的显著优(yōu)势以及灵活机(jī)动的特性,民用各行各业(yè)对无人(rén)机的(de)应用也翘首以盼。但(dàn)相比(bǐ)军用无人机近百年的(de)发展历史,民(mín)用(yòng)无(wú)人机在上世纪 80年代军用无(wú)人(rén)机的现(xiàn)代系统得(dé)到大发展的基础上才开(kāi)始尝试应用,各领域(yù)全面开花应用只有 10 余年时间(jiān)。
日(rì)本(běn)的民(mín)用无人(rén)机(jī)开发较早:早在 1983年 雅马哈公司(sī)采用摩(mó)托(tuō)车发动机,开发了一种用(yòng)于喷洒农(nóng)药的无人直升机,1989年 其(qí)成为实(shí)际首架成功用于(yú)试飞的无人直升机(jī),2002年(nián)CERP 公司(sī)及发明一款 JAXA 多用途民(mín)用无人机;2003年 开始,耗(hào)时 3年,岐阜(fù)工业协会先(xiān)后(hòu)开发了 4 代无人机产品,主(zhǔ)要应用于森林防火、地震灾害评估等(děng)领域;
美国 NASA 牵头成立(lì)世(shì)界级无人机(jī)应(yīng)用中心:2003年 美(měi)国 NASA 成(chéng)立世界级的无人机应用(yòng)中心,专门研究装有高分辨率相机传感器无人机的商业应用。
近年(nián)美国国家海洋和大(dà)气管理局用无人机追(zhuī)踪热(rè)带风暴(bào)有关数据,借此完(wán)善飓风(fēng)预警模(mó)型。2007 年森林大火肆虐时,美(měi)国宇(yǔ)航局使(shǐ)用 “伊哈纳(nà)”(Ikhana)的(de)无人机来评估大火的严重程度,以及灾害的损(sǔn)失估(gū)算工(gōng)作。2011年 墨西哥湾钻(zuàn)井平(píng)台(tái)爆炸后艾伦(lún)实(shí)验室公司的无人(rén)机协助溢油监测和溢油处理等(děng)。
以色列也专门组建了一个民用无人机及其(qí)工作模式的试验委员会,2008年(nián) 给予 “苍鹭 “无人机非军事任务执行证书,并与有关部门合作展开多种民用(yòng)任务的试验飞行(háng)。。
欧洲在 2006年 制定并(bìng)即刻实(shí)施的 “民用无(wú)人(rén)机发展(zhǎn)路(lù)线图”,之后欧盟拟筹(chóu)够(gòu)一(yī)个泛欧民用无人机协调(diào)组织(zhī),为(wéi)解决最(zuì)关键的空中安全和适航(háng)问题提供帮(bāng)助。
中国(guó)起步早,近(jìn)年(nián)发展较快:中国上世(shì)纪(jì) 80年 代(dài),就将自行开发的无人(rén)机(脱胎于军用机型)在地图测绘和地质勘(kān)探中做了尝试。近些年,专为民用研(yán)制额(é)” 黔(qián)中(zhōng) “1号(hào)无人机与 2010年(nián) 顺利首飞,2011 你那国产” 蜜蜂 “28 无人机,可全(quán)自主起飞、着陆、悬停和航路规划,能应用农业喷(pēn)洒、电(diàn)力巡检、防灾应急、航拍测绘、中继通信等。
对于民用(yòng)领域,无(wú)人机仅仅是一(yī)个飞行平台,其功能归根到底要通(tōng)过机载系统(tǒng)中(zhōng)的任务(wù)载荷设(shè)备来(lái)完成(chéng)。
和 To B 端各行各业无人机领域快速发展相比,近两年(nián)To C 消费端航拍、娱乐等(děng)市场,受益于无人机各方面技术的成熟和成本的大幅下降,可谓是爆发式发展(zhǎn)。深圳大疆成(chéng)立于 06年,10年 仅几(jǐ)百(bǎi)万收入,13年 高达 8 亿元(yuán),14年 近 30 亿元。
3、硬件产业链成熟、成本下降为(wéi)民用&消费无人(rén)机爆(bào)发创造条件
近十年民(mín)用和消费级无人机市场的兴起,和(hé)硬件产业(yè)链(liàn)的成熟、成本曲(qǔ)线不(bú)断下降密(mì)不可分:随着移(yí)动终端的兴起,芯(xīn)片(piàn)、电(diàn)池、惯性传(chuán)感器、通讯芯片等产业链迅速成(chéng)熟,成本下(xià)降(jiàng),使智能(néng)化(huà)进程(chéng)得以迅速向更加小型化、低功耗的(de)设备(bèi)迈进。这(zhè)也给(gěi)无人(rén)机整体硬件(jiàn)的(de)迅速创新和成本下降创造了良好(hǎo)条件:
芯片(piàn)——目前一个高性能(néng) FPGA 芯片(piàn)就可以(yǐ)在无人机上实现双 CPU 的功(gōng)能,以满足导(dǎo)航传(chuán)感器(qì)的信(xìn)息融合(hé),实现无人(rén)飞行器的最(zuì)优控制。
惯性传(chuán)感(gǎn)器——伴随着苹果在 iphoness 上大量应用(yòng)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(guī)模兴起,6 轴、9 轴(zhóu)的惯性传感器也逐渐取代了单个(gè)传感器,成本和功耗进一步降低(dī),成本仅在几美元。另外 GPS 芯片仅重 0.3 克,价格不到(dào) 5 美(měi)元(yuán)。
Wifi 等无线(xiàn)通信——Wifi 等通信(xìn)芯片用于控制和传输图像信息,通信传输速度和质量已经可以充分满足几(jǐ)百米的传输需求。
电池——电池(chí)能量密度不(bú)断增(zēng)加(jiā),使得(dé)无人(rén)机在(zài)保持较轻的重量下,续航时间能有 25-30 分钟,达到(dào)可以满足一(yī)些基本应用(yòng)的程度,此(cǐ)外(wài),太阳(yáng)能电池(chí)技术(shù)使得高海拔(bá)无人机可持续飞(fēi)行(háng)一周甚至更长时间(jiān)。
相机等——近年来移动终端同样促进了(le)锂电池、高像素摄像头性能(néng)的急(jí)剧提升和成(chéng)本下(xià)降。
4、飞控(kòng)系统开(kāi)源,无人机飞入寻常百姓家(jiā)
如(rú)果说硬件成本下(xià)降解决了无(wú)人机 “身体” 的问题,近年来飞控系(xì)统开源(yuán)化的趋势解决了无人(rén)机 “大脑” 的问题(tí),从(cóng)此无人机不再(zài)是军(jun1)用和科研机构的专利,全(quán)世(shì)界的商业企(qǐ)业和(hé)发烧友都加入了无人机系(xì)统设计的(de)大(dà)潮中(zhōng),是引(yǐn)爆民用和消费无人机市场(chǎng)的 “爆点”。
德(dé)国 MK 公司是多旋翼无人(rén)机系统开源的鼻祖,其后 2011年 美国 APM 公司开放无人机设计(jì)平(píng)台(tái)彻底点燃了市场对无人机系统(tǒng)开(kāi)发的热情,2012年(nián) 以后民(mín)用和(hé)消费无人机(jī)进入了加速(sù)上行的(de)通(tōng)道。
至今,国际无人(rén)机行业(yè)已经形成(chéng)了 APM(用户最多)、德国(guó) MK(最早的开(kāi)源(yuán)系统)、Paparazzi(稳(wěn)定性高、扩展性强)、PX4 和 MWC(兼容(róng)性(xìng)强)等(děng)五大无(wú)人机开源(yuán)平(píng)台。
以 PPZ(Paparazzi)为例,始于 2003年 的 PPZ 是一个软硬件全(quán)开源的系统,至今已经形成了不仅覆盖传感器(qì)、GPS、自动驾(jià)驶软件,同时覆盖地面设备的全套成熟解决方案,既可以驱动固定翼飞机、也可以驱动旋翼机,并且可以通过地面(miàn)控制(zhì)软件实时监(jiān)控(kòng)飞机飞(fēi)行的卫星地图。可以说,强(qiáng)大(dà)的开源飞控系统已经(jīng)使得无人机全面进入 “用户友好” 时(shí)代。
2014年10月,著名计算机开源系统公司 Linux 推(tuī)出了名为 “Dronecode” 的无人机开源系统合作项(xiàng)目(mù),将 3D Robotics、英特尔、高通、百度等科技巨头纳入项目(mù)组(zǔ),旨在(zài)为为无人机开发者提供所需要的资源、工具(jù)和技(jì)术支持,加快无人(rén)机和机(jī)器人领域的发(fā)展。根据 Teal 航空(kōng)市场(chǎng)调研公司的报告,Dronecode 项目使未来十年(nián)世界无(wú)人机研发、测试和评估等活动的总(zǒng)值达(dá)到 910 亿美(měi)元。 Dronecode 开(kāi)发界面囊括了(le)无人越野车、无人固定(dìng)翼飞机、无人直升机(jī)和(hé)各种(zhǒng)多轴(zhóu)旋翼无人(rén)机等,吸收了 APM、PX4 等多个平(píng)台(tái),进一步推动了系统开发的可视化和友好化。
5、 无人机(jī)相(xiàng)关政策: 各国(guó)政策都处于持(chí)续(xù)完(wán)善(shàn)中
中(zhōng)国无(wú)人机(jī)相(xiàng)关政策: 走出了规范化的第一步
总的来说,2009年(nián) 前,无(wú)人机处于(yú)无监管的(de)空白状态。2009年 以后(hòu)至今,开始进入持证飞行阶段,但是法律法规和监管执行尚未完善和正规化,实际申请操作上(shàng)模糊(hú)不清(qīng)。
美国无人(rén)机相关政策: 商(shāng)业无人(rén)机(jī)草案终(zhōng)出
经历了(le)长(zhǎng)时(shí)间的等(děng)待,数次延期,2015年(nián)2月15日,美国联邦航(háng)空(kōng)管(guǎn)理局终于公布了期盼(pàn)已久的(de)无人(rén)机商转(zhuǎn)管理办(bàn)法草(cǎo)案。这项新规打破了之前(qián)全面禁飞的局面,但是还有待最终定(dìng)案。
这份规则(zé)主要(yào)适用于重量 25 千克以下(xià)的(de)无人机,主要限定(dìng)包(bāo)括:
(1)飞行(háng)时间,高速,速度,搭载限(xiàn)制:它限定无人机(jī)只(zhī)能在(zài)白天(tiān)飞行,且全程都必(bì)须保持在(zài)操作人员(yuán)的(de)视线范围内(nèi),飞行高度不(bú)得超过 150 米,时速不得超过 160 公里。不(bú)得(dé)从人(rén)头顶上飞过(guò),不得从(cóng)无人机上扔东西(xī),机体外侧不得搭挂包裹。
(2)飞行路线地点限制:无人机都必须(xū)避开飞(fēi)机飞行(háng)路线和飞(fēi)行限(xiàn)制(zhì)区,必(bì)须严格遵守相(xiàng)关临时(shí)限飞(fēi)令。无人飞机应避开人驾驶的飞机机场至少八公里(lǐ)。无人飞机飞行时,应始终维持于无(wú)线电操作者视界以内(nèi)。
(3)驾驶员(yuán)资(zī)格要求(qiú):无人机(jī)操作人员至少满(mǎn) 17 岁,需考取美国(guó)联邦航空局无人机操作人员资格证书,并且通(tōng)过 TSA (美国运输安(ān)全管理局(jú)) 的审查要求。
(4)另外,关于爱好者的模型无人机,则仍然跟之前一样不受限制,只要不妨碍空中交通。
英国无人机(jī)政策(cè):世界(jiè)无人机法(fǎ)规领航者
CAP 722 是(shì)英国民航局在英国领(lǐng)空内对无人(rén)机使用的指(zhǐ)导准则, 第四版的 CAP 722 发布于 2010年(nián)4月 已适应空中导航法(fǎ) 2009 的推出。所有关于无(wú)人机的法规现在都收在空中导(dǎo)航(háng)法(fǎ) 2009 中. 在(zài)那(nà)之前(qián),CAP 722 是行业(yè)的参考标准,并被全(quán)世界所(suǒ)模仿学习与实施。这份文件(jiàn)强调了在英国操作无人机前需(xū)要注意的适航性和操(cāo)作标准方面的(de)安全要求。最新版(bǎn)的 cap 722 发布于 2012年8月,并且对民用(yòng)无人机实施相当程度(dù)的开放政(zhèng)策(cè)。英国民航局是(shì)无(wú)人机法规领(lǐng)域(yù)的领航者。
欧洲(zhōu)法规 2008 第 216号监管着所(suǒ)有整机重量超过 150 公斤的无(wú)人机.无人机的设计和生产也必须和常规飞机一样(yàng)遵循(xún)相(xiàng)关的认证规范 (该规范由 EuroUSC 公(gōng)司主导,该公司获得(dé)民航局的授权实施轻型无人机(jī)计划),并且必须获得适航认证或(huò)准飞许可. 在英国,整机重量在 20 公斤到(dào) 150 公斤的无人机需要具(jù)有英(yīng)国法律下(xià)的适航性资(zī)质(zhì).如果飞行器(qì)在半径 500 米和低于 400 英尺的(de)范围或者在隔离的飞行区域内(nèi),并且无人机和该飞行有一(yī)定的适(shì)航性保(bǎo)证,英国民航局可(kě)以豁(huō)免适航性认证(zhèng)的需求.英国民(mín)航局也会在自己(jǐ)调查和被推荐(jiàn)的基础上颁发(fā)豁免权,当前仅有一家组(zǔ)织获(huò)得了此项许可. 整机重量 20 公斤以下的无人机并不需要(yào)遵从很多主要政策要求(qiú),但(dàn)是领航法第(dì) 98号文中设立了一(yī)些条(tiáo)件。这些条件包括(kuò)禁止在(zài)管(guǎn)制(zhì)区域或者飞(fēi)机场附近飞行,除非获得空管(guǎn)局的许可,最大(dà)高(gāo)度 400 英尺和(hé)禁(jìn)止(zhǐ)在(zài)没(méi)有英国民航局特别许(xǔ)可的情况(kuàng)下高空作(zuò)业。
当前英(yīng)国航空法(fǎ)中操控无(wú)人机并不需要认证飞行员执照.但是(shì)英国民(mín)航局要求所有潜在无人(rén)机操控者都掌握飞行资质。飞行资质可以通过完成指(zhǐ)定课程获得,并有四(sì)家认证机构运(yùn)营着培训与考试。
四、无人机(jī)全球市场(chǎng)
1、民用(yòng)无人机:下游需求广泛,进入快速发展期
民用(yòng)无人机下游需求非常广泛,包括农业(yè)、电力石油、检灾、林业、气(qì)象、国(guó)土(tǔ)资源、警用、海洋水利(lì)、测绘、城(chéng)市规划等多个(gè)行(háng)业。近年来无人机在民用(yòng)市场的应用(yòng)受到越(yuè)来(lái)越多的关(guān)注(zhù),如农林植(zhí)保和电力巡线(xiàn)两个领域,无人机需求较为迫切,且具备较大的市场规模(mó)。我们认为其它行业的(de)潜在需(xū)求也(yě)将逐步显现(xiàn),我国民用无人机市场(chǎng)空间(jiān)巨大,将(jiāng)进入快速发展期。
农业植保:民用无人机最大市场,农业植保市场(chǎng)规(guī)模超百亿
日本植(zhí)保无人(rén)机已经使用 20 多年,目(mù)前每年更新量约为 3000 架。我们按照中日年 农药(yào)使用(yòng)量进(jìn)行(háng)测算,中(zhōng)国如果达(dá)到日本目(mù)前植保无人机(jī)的普及率(lǜ)和使用频(pín)次,年更新量约为 30,000 架,植保无人(rén)机价格按 50 万元 / 架(jià)测算(suàn),年(nián)市场(chǎng)规模可达 150 亿元(yuán)。
电力巡检(jiǎn):政策有(yǒu)望出台,市(shì)场规模超十亿
2009年1月,国家电网公司正式立项(xiàng)研制无人(rén)直升机(jī)巡检系统。
2013年3月,国家(jiā)电网(wǎng)公司出台《国家电网公(gōng)司输电(diàn)线路(lù)直(zhí)升机、无人(rén)机和人工协同(tóng)巡检模(mó)式试(shì)点工作方案(àn)》。方案指出,建立(lì)直升机(jī)、无人机和人工巡检相互协(xié)同的新(xīn)型巡检(jiǎn)模式是坚强智能电网发展(zhǎn)的迫(pò)切(qiē)需要,目前(qián)公司系(xì)统直升(shēng)机巡检作业正在逐步向规范化、制度化方向(xiàng)发展,为此公(gōng)司选(xuǎn)定山(shān)东、冀北、山西、湖北、四(sì)川、重庆、浙江、福建、辽宁(níng)、青(qīng)海十(shí)个检修公司作(zuò)为试(shì)点单位(wèi),利用 2-3 年时间(jiān)开展开展(zhǎn)新(xīn)型(xíng)巡检(jiǎn)模式试(shì)点工作。到 2015 年,国(guó)网公司系统将全面推广直升机、无人机和人工巡检相互协(xié)同的输电线路新型巡检模(mó)式。
2014年6月,中国电力(lì)企业(yè)联合会标(biāo)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)术导则》的电力行业标准草(cǎo)案,公开征求意(yì)见。我们预计(jì)电(diàn)力联合会的无人机(jī)行业标准在今年有望正式出台。
我国 110kV 以上高压输(shū)电线约为 52 公里,按每年(nián)巡检次数(shù) 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(shí)巡检 20 公里,单机年飞行时间按 150 小时(shí)计算,全国需(xū)要 5,200 架。按每架 20 万人民币计算,则年市场空间约 10.4 亿元。
森林防(fáng)火(huǒ):需求(qiú)迫(pò)切,尚处初始阶段
我国拥(yōng)有森林(lín)面积 1.75 亿公顷,森林蓄积量为 124.56 亿立(lì)方(fāng)米(mǐ),森林覆盖率(lǜ)为 18.21%,既是森林资源大(dà)国,又是森林火灾多发国家。
目前,国(guó)外森林(lín)防火中应用了较多的(de)新技术和(hé)新设备,国内(nèi)在(zài)此方面(miàn)的应用需求也(yě)日益(yì)增加,对森林保护的投入逐渐(jiàn)加大,先(xiān)后运用卫星(xīng)进行资源普查、森林火(huǒ)场监视(shì),而(ér)使用无人机系(xì)统对森林火(huǒ)情监(jiān)测(cè)还是初始阶段(duàn)。
检(jiǎn)灾:国情需要,空(kōng)间广阔
2008年 汶川地震引发了(le)大量崩(bēng)塌、滑坡(pō)、泥石(shí)流、堰塞湖(hú)等次生(shēng)地质灾害,引起灾区(qū)大部分国道、省道、乡(xiāng)村道路严重破坏,给救灾工作造成难于想象的困难。由(yóu)于天气因素的影响,卫星遥感(gǎn)系统或载人航空(kōng)遥感系统难以及时获取灾区的(de)实(shí)时地面影像(xiàng)。 地震发生后,多种型号的无人机(jī)航空遥感系统迅(xùn)速进(jìn)入灾区,在灾情调查、滑坡动(dòng)态监测、房屋(wū)与道路损害情况评估、救灾效果(guǒ)评价、灾区恢复重建等方面得到广(guǎng)泛使(shǐ)用,取(qǔ)得了很好(hǎo)的(de)效果,起(qǐ)到(dào)了其他手(shǒu)段无法替代(dài)的作用。无人机航空遥感系统第一(yī)次大(dà)规模用于(yú)应急(jí)救灾就(jiù)取得了成功。
2013年 雅(yǎ)安地震搜救过程中,国家(jiā)地震灾(zāi)害紧急救援队使用(yòng)旋翼无(wú)人机对灾区地形地貌、受损情(qíng)况进行空中排查,为国(guó)家地震灾害紧急(jí)救援队的搜救工作提供了参(cān)考和依据。该无人(rén)机由国家地震灾害紧急救(jiù)援队与(yǔ)中国科学院(yuàn)沈阳自(zì)动化研究所联合研制,并(bìng)在地震搜救过程(chéng)中(zhōng)应用(yòng),探测精度(dù)达到(dào) 0.1 米,可(kě)在 200 米低空(kōng)连续飞行 100 公里。
我国自然(rán)灾害发生频繁,每(měi)年灾害造成的损(sǔn)失巨(jù)大。灾害发生时,为了提高救灾效率和(hé)质量,必须(xū)提供及时(shí)准确(què)的灾害信息。常规(guī)灾(zāi)害监测方法周期长,成本高,难于(yú)满足救灾应(yīng)急的需要。无人机(jī)航空遥感系(xì)统作为卫星遥感(gǎn)和载人航空遥感的补(bǔ)充(chōng)手(shǒu)段,具(jù)有实时性强、灵活方便(biàn)、外界环境影响小(xiǎo)、成本低的优(yōu)点,其在灾害应急救援方面具有广(guǎng)阔的(de)发展空间和应用前景。
2、消(xiāo)费级无人机市场迅(xùn)速(sù)升温
今年(nián)全球无人机市场(chǎng)迎来广泛关注,大疆创(chuàng)新产品走向前(qián)台,国内极(jí)飞科(kē)技、零度智控、云南昆明(míng)劲鹰航(háng)空科技以及国外 3D Robotics 等无人机公司产品和融(róng)资动作不断,2015年(nián) 可以说是消(xiāo)费级(jí)无(wú)人机(jī)元年。
大疆创新是全球领(lǐng)先的小型无(wú)人机(jī)厂商(shāng),占据(jù)了全球民用小(xiǎo)型无人机(jī)约 50%的市场份(fèn)额,公司(sī) 80%的产品都是销往国外。被硅谷认为(wéi)能与(yǔ)苹果比较的(de)隐形的(de)世(shì)界级无人机公司(sī)。公(gōng)司成立于 2006年,最初从(cóng)安装在无人机上的控制器切入(rù),进而发现无人(rén)飞行(háng)器航拍的(de)市(shì)场(chǎng)接入点,转做整(zhěng)机和稳定的飞(fēi)行平台(tái),以及高清数字视屏传(chuán)输模块(kuài),再(zài)到如(rú)今致力于提(tí)供完整飞行影(yǐng)像(xiàng)策略。短短(duǎn)几年间成(chéng)长(zhǎng)上(shàng)千(qiān)倍,2013年 收入规模达到 8 亿元,被美国《时(shí)代(dài)》杂志(zhì)评为(wéi) 2014年 度十大创新工(gōng)具全(quán)球第三。
大(dà)疆的(de) DJI 无人机被广泛(fàn)运用(yòng)于航拍(pāi),并且很(hěn)受专业及业余(yú)级摄影师们的喜欢。其产品线涵盖中(zhōng)端价位的 Phantom (大精(jīng)灵)以及高端市场绝对王者的(de) Inspire (“悟”)系列。包括热播电视节目《爸爸,去(qù)哪儿》中(zhōng),以及神盾(dùn)局特工、国土安全等热门美剧(jù)中(zhōng)的航拍镜头。同时也被用户用来(lái)全景扫(sǎo)描里约热内卢基督(dū)像(xiàng)、贴近(jìn)拍摄鲸鱼换气,飞跃(yuè)喷发(fā)中的伊(yī)苏尔火山等。
除了大疆创新外,近年来国(guó)内(nèi)外科技公司对无人机关注(zhù)热度也迅(xùn)速(sù)升温,无人机不仅(jǐn)仅(jǐn)是(shì)航拍的(de) “玩具”,更是颠覆未来的(de)机器人:亚马逊的 Prime Air 人(rén)机(jī)物(wù)流计划已进入第 9 代的研发;Google 收购无人机(jī)公司 TitanAerospace 提(tí)供(gòng)网络覆(fù)盖;Facebook 也以 2000 万美元(yuán)收(shōu)购英国(guó)无人机(jī)公司 Ascenta;3D Robotics 无人机已获(huò)由其领投的 5 千万美金投资;Matternet 建造无人机(jī)网络向全(quán)球的(de)偏远农村运送食品和医疗用(yòng)品。
国内无人机市场也逐渐兴起,诞(dàn)生出类似大疆科(kē)技、零度智(zhì)控、极(jí)飞科(kē)技、一(yī)电科技、亿航无人机、天翔无人机、昆(kūn)明劲鹰(yīng)等(děng)。
目前无人(rén)机主(zhǔ)要应用(yòng)于(yú)航拍等(děng)各(gè)行(háng)业应用,包括边防(fáng)、农业等,比(bǐ)如(rú)昆明劲鹰无人机专业从(cóng)事航测无人(rén)机(jī)设(shè)备的设计、生(shēng)产、销(xiāo)售(shòu)和航测航(háng)拍服(fú)务,是中国技术顶尖的航测(cè)航拍无人机设(shè)计制造(zào)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(jī)、劲鹰(yīng)2型垂(chuí)直(zhí)起飞固定翼无人机、劲(jìn)鹰3型可垂直(zhí)起飞悬(xuán)停固(gù)定翼无(wú)人(rén)机、劲鹰650航拍专用飞行器、劲鹰(yīng)1000型八轴航(háng)拍航测无人机、劲鹰(yīng)1600大型载重旋翼飞行平台和劲鹰S1型汽油航(háng)测航拍水上无人(rén)机等多种型(xíng)号的无(wú)人机,并成功到(dào)非洲飞(fēi)行完成航测任务,拥有(yǒu)为民用、商用航空领域提供优质服务(wù)的能力(lì)和实力(lì)。
Google 热(rè)气球 Project Loon,准备在全(quán)球(qiú)打造一个平流层气球网络(luò),然后又收购了(le) Titan Aerospace,以提供太阳能(néng)动(dòng)力的(de)无人机,这两个都可以随(suí)时(shí)随地提(tí)供低成本的、覆盖(gài)整(zhěng)个星(xīng)球的互联网(wǎng)接入。
NASA 也在开发(fā)无人机 “低空交通管理系统”,有望在 2015 年用于农业(yè)。无(wú)人机生产商 Skycatch,主(zhǔ)要做建造业、矿业、太(tài)阳能行业(yè)以及农(nóng)业的数(shù)据采集,此(cǐ)前已经获得(dé)了 1320 万美元融资。其他创(chuàng)新应用包括蜜蜂大小的无人机对花朵进行授粉等等。
GoPro 去年(nián)也(yě)加入(rù)了(le) “小型(xíng)无人机联盟”,并(bìng)已经为多款无人机推出了视频摄像(xiàng)设备,GoPro 也宣布将(jiāng)进入消费级无人机领(lǐng)域,并预计今年正式推出第一(yī)款多马达驱动无人机,定价将于 500 到(dào) 1000 美元之间。大疆也(yě)宣(xuān)布将在未来无人(rén)机产(chǎn)品上采用自主研(yán)发生产(chǎn)的摄像头(tóu)。无人机与运动相机(jī)的结合(hé),将是无人机在运动(dòng)健(jiàn)康等个性化航拍领域的(de)重要(yào)应用,例(lì)如 STELLA 推出的专为 GoPro Hero 3 系(xì)列相(xiàng)机设计的稳定(dìng)云台。
无(wú)人机配合 Oculus Rift 使用,可以获得虚拟(nǐ)现实、增强现实的体验。例(lì)如 Parrot 推(tuī)出无线控制配件(jiàn) Skycontroller,用 HDMI 接口连上 Oculus Rift,能直接操控飞行(háng)器的飞行,用上下(xià)左(zuǒ)右按键,控制飞行器的运行轨(guǐ)迹(jì)。借(jiè)助 “连接(jiē)” 方(fāng)式,把人的感知带到(dào)另一个真(zhēn)实空间。这样的(de)体验(yàn)或许今(jīn)后还能应用在(zài)隧道、峡谷与水下等场(chǎng)景,探险者将不再(zài)需要亲历,就能收获刺激的感官体验(yàn)。更重要(yào)的是(shì),他不需(xū)要(yào)耗费(fèi)人力物(wù)力去建(jiàn)模、创建一(yī)个虚拟世界,任何(hé)一(yī)个地点都能成为新的游乐场。
根(gēn)据大疆创新去年约(yuē) 30 亿的营收规模以及(jí)数(shù)千元到数万元的定价,无人机出货量也就几十万台(tái),未来成长空间(jiān)极大(dà)。据 Teal Group 统计,2014年 全(quán)球民(mín)用无人机市场规(guī)模已经达到(dào) 28 亿美(měi)元,未来 10年 还将实现前所未有的持续增长,市场规模将翻(fān)倍以上增长。
五、未来,无人机能为我们做(zuò)些(xiē)什么?
除(chú)了我们已经熟知的军事、商(shāng)用和(hé)消费功能,能够(gòu) “上天入地” 的无人机未来可能给我们(men)的生(shēng)活带来无(wú)限(xiàn)的惊(jīng)喜。距离 300 米的高(gāo)空没有地面的(de)拥挤和各种限制,未(wèi)来无人机不仅能够扮演(yǎn)超级(jí)速递员和超级警察的角色,还能(néng)够为地面提供低(dī)成本、机动程度极高的无(wú)线网络覆盖。把无人机想象成(chéng)一个 “会飞的(de)传感器”,无人(rén)机(jī)就成了(le)工业 4.0 的一个(gè)空中数(shù)据端口,大至地(dì)球物理、气象(xiàng)、农业数据、小至个人位置(zhì)信(xìn)息,无人机将引(yǐn)爆(bào)一场空中的大数据(jù)革命(mìng)!
1、工业 4.0 的空(kōng)中数据端口!
我们认为,作为一(yī)个(gè) “会飞的传感器”,无人机未(wèi)来在民用领域最具想象空(kōng)间的应用(yòng)可能是作为空中的数据端(duān)口,为连(lián)接全(quán)球的工业(yè) 4.0 “大(dà)数(shù)据” 系统提供更精(jīng)确、更强大(dà)的数(shù)据流。
从无人机最普通的巡(xún)检功能(néng)说起,使用无人机在全国范围内来巡视(shì)农田,可以(yǐ)比卫星(xīng)图像(xiàng)更清晰(xī)地观(guān)测到农(nóng)作物长势、自(zì)然灾(zāi)害(hài)、土壤变化等(děng)信息(xī),无人机通过数据链接入全球互联网(wǎng),可以将收集的数据实(shí)时传输给大宗商品分(fèn)析师(shī),用以判断(duàn)全球农作物期货市场走(zǒu)势;在(zài)未来(lái)的(de)精准农业系统(tǒng)中(zhōng),小型无人(rén)机(jī)可以用来观测作物是否缺水(shuǐ),将信(xìn)息反馈给灌溉系统以调节水量。
从个人信息数据的(de)获(huò)取来说,无人(rén)机可以(yǐ)模拟 WiFi 热点(diǎn),嗅探移动设备(bèi)的 MAC 地址,并根据信号的强度(dù)等对设备进行三角定位,搜集的信息汇总起来则可以绘制出(chū)用户的运动地图,呈现出他通常会路过的街区(qū)、商店等,进而有(yǒu)条件地(dì)对用户进行筛(shāi)选,比如向 “过(guò)其(qí)门而不(bú)入” 的(de)潜在消费者(zhě)推送优惠(huì)促销信(xìn)息。通过对个(gè)人(rén)运动轨迹的跟踪,可以更全面地把握人(rén)群(qún)的生活习惯,为厂(chǎng)商(shāng)提供更(gèng)精确的参考数据(jù)。此外,在紧急情况下,也可以通过(guò)定位移动设备(bèi)来拯(zhěng)救生命。无人(rén)机通过受困者手机(jī) Wi-Fi 信号来判断受困者的位置。
这(zhè)项技(jì)术和(hé)商场、超市中常(cháng)用的室内移动(dòng)设备定位技术如 iBeacon 有些许类似的(de)地方,均可以(yǐ)在用(yòng)户(hù)经过时推送促销信息等。不同之处在于无人机更(gèng)加灵活,可以在更(gèng)加复杂(zá)的(de)地理条件下对用户进行定位。
2、科技巨头的下一站(zhàn):提供灵活机动、低成本的 WIFI 网络接入
在全球有将近四十亿的人口(kǒu)仍未接通(tōng)互联网,如何解决(jué)互(hù)联网接(jiē)入问题,如(rú) WiFi 的网络部署,已成为人类十大解决(jué)难题之一。而无人机的(de)能耗较低,但飞行时间却较长,可以为更大范围(wéi)内的用户提供(gòng)互联网接入服务(wù)。同时(shí)无人机具有很强(qiáng)的机动性,可以根(gēn)据某一区域内的特殊需要来提供互(hù)联网接入(rù)服务(wù)。
Google 收购 Titan,用无(wú)人机抢占互联网覆盖市场
在(zài) 2014年4月(yuè) 份(fèn)收(shōu)购了无人(rén)机公司 Titan Aerospace。Titan Aerospace 成立于(yú) 2012 年,其(qí)无人机试图取代高成本的近地(dì)卫星。目前已经研制(zhì)成功并开始测(cè)试无人机(jī) Solara 50 和(hé) 60,可以通过太阳能补充动能,在近地轨道持续航行五年而不用降落。Solara 无(wú)人(rén)机 50 米宽,可以承载 32kg,速度达到 104km/h,Titan 表示通过特殊设备,其高空无(wú)人(rén)机最高可提供每秒高达(dá) 1 GB 的网络接入服务。
据称在(zài)收购之后,Titan Aerospace 将会(huì)与(yǔ) Google 的两个项(xiàng)目进行合(hé)作,其中之一是通过高(gāo)空氦气球提供(gòng)互联网服务的 Project Loon,除此以(yǐ)外(wài),Google 还计划(huá)斥资(zī) 10 亿美元,用卫星提供互(hù)联网覆盖。氦气球、无人机与(yǔ)卫(wèi)星三管齐下,再加上在城(chéng)市推进的(de)有线光(guāng)纤(xiān)接入 Google Fiber,可见 Google 对互联网(wǎng)入口的重视(shì)程(chéng)度。
不过,有线接入是(shì)在已有覆盖地区(qū)提(tí)供更优质的服务,而(ér)前三(sān)种(zhǒng)无线接入(rù)方式主要解决的是覆盖问题。但相(xiàng)对而言(yán),无人机(jī)技术可能会比氦气球(qiú)更有优势,因为 Titan Aerospace 的无人机采用太阳(yáng)能提供动力,续(xù)航(háng)能力可长达一年,而氦气球的部署成本太高,维护难度也相对(duì)较高;此外(wài),无人机(jī)的其(qí)飞行高度既高于商业飞机的海拔(bá),又低于卫星的高度,使得它可以稳定提供(gòng) 1Gbps 的(de)高速接入。所以未来 Google 的无人机可能会在小(xiǎo)范围内提供大容量服务,而(ér)卫星则用于保(bǎo)证(zhèng)低(dī)速率需求(qiú)地区的覆盖(gài)。
Facebook 为(wéi)了下一个 10 亿的(de)用户,用无人机覆盖偏远地区
Facebook 成立(lì)了 Connectivity Lab(连接实验室),其使命就(jiù)是开发包括卫星、无人机在内的各自互联网连接技术。Facebook 已经以 2000 万美金收购另(lìng)一家提(tí)供类似技术的无人机(jī)产商 Ascenta。Ascenta 的太阳能无人(rén)机一(yī)次上天可以(yǐ)在 20km 高空持续飞行(háng),滞(zhì)空时间长达 1 个(gè)月。Facebook 涉足无(wú)人机(jī)主要也是为了提供网络服务。为偏(piān)远地区居民(mín)提供可用的网(wǎng)络服务,以(yǐ)试图赢取了下一个(gè) 10 亿(yì)用(yòng)户。
3、 会飞的配送快递员(yuán)
无人机送(sòng)货(huò)服务(wù)最著名的要数亚马逊(xùn)的 Prime Air 无(wú)人机(jī)物流计划,2013年 底,亚马逊公布了一(yī)款(kuǎn)叫 Prime Air 的 8 翼无人机,能够(gòu)运输一件五磅重的快(kuài)递。Amazon 现在(zài)依然致力于(yú)购物领域,给与用户无穷的选(xuǎn)择、最(zuì)低的价格,以及未来(lái)将要实现的即(jí)时送(sòng)达。现在,亚(yà)马(mǎ)逊的 Prime Air 已经(jīng)迭代(dài)进入第九代,可(kě)负重(chóng) 5 磅货物,而这个重量覆盖(gài)了(le) 86%的品(pǐn)类,同时能够达(dá)到超(chāo)过 50 英(yīng)里 / 小(xiǎo)时的速度飞行。已经正式向(xiàng) FAA 申请(qǐng)更大范围的室外(wài)飞行(háng)测试。另外 Google、UPS 等(děng)也从 2012-2013年 就开始测试(shì)无人机送货。
随着大疆等几千(qiān)元(yuán)高性能无(wú)人机的推出,无(wú)人机(jī)快递可以大大降(jiàng)低 “最后十公里” 的物流(liú)成本(běn):
能耗每(měi)单不到 0.1 元——以载重以(yǐ) 2 公斤计(jì)算,包裹 10km 范围内直(zhí)接(jiē)硬件(jiàn)成本(主要是能耗)不到(dào) 0.1 元,每单耗电 10Ah,不到(dào) 40Wh,耗电约(yuē) 0.03 元;
无人(rén)机摊销成本——以一个 5000 元(yuán)的无人机测算,5年 的运营寿命,加上每年20%的(de)维护费,约 6000 元,4 元 / 天,如(rú)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(chéng)本 0.4 元;
合计每单不(bú)到 0.5 元(yuán)的成本,相比目前的人工物(wù)流(liú)成本有明显降低,因此从经济成本来(lái)看,无人机送货(huò)具备明显的经济效益。
无(wú)人(rén)机物流最困难的是最后的货物投送(sòng)阶段,仅知道(dào)目的地的 GPS 坐(zuò)标是远远不够的。目前(qián)澳大(dà)利亚克林(lín)顿和格兰特的方(fāng)法是(shì)在无(wú)人(rén)机上加装(zhuāng)摄像头,并在(zài)用户的阳台上放一个大盒子,上有特定标识,无人机通过机器(qì)视(shì)觉识别(bié)并准确投递到用(yòng)户的阳台上。
此外,法规仍然是最大阻碍。近期美(měi)国(guó)联邦航空管理局(FAA)公布无(wú)人机管理的新(xīn)法草(cǎo)案,
在 FAA 提(tí)议的新(xīn)规则中(zhōng),要求无人(rén)机必须在操(cāo)作者视线内。主要是限制商业无(wú)人机用于摄影、勘察线路、搜救以及(jí)监控作物等,对于无人机物流服务不(bú)利(lì)。
4、个人安(ān)全的空中守护者
无人(rén)机已具备(bèi)物流送货、监测信(xìn)息、航空拍摄等各种功能,那么能够记(jì)录我们日常生活的无人机的诞生是否也指日可待了呢?或许在不久(jiǔ)的将来就(jiù)能够成为现实(shí),位于上海的 AirMind 公司开(kāi)发出的 “Mind4” 四旋翼无人机被授(shòu)予(yǔ)了 “跟(gēn)踪者(zhě)无(wú)人机” 的称(chēng)号(hào),因(yīn)为它具有跟踪某一指(zhǐ)定人物或目标并对(duì)其进行(háng)拍(pāi)摄的功能。
‘Mind4’ 的(de)设计理念是为了记录我(wǒ)们(men)的生活,甚至是记(jì)录非人(rén)类生物。“Mind4” 配备的摄像头能够覆(fù)盖到距离指定物体 20 米以外的(de)地方(fāng)。凭借其自动导航功能,“Mind4” 跟踪选定目标时的最大高度可达 20 米,最远身后距离可达 50 米。而且还能通过手势对其进(jìn)行控制(zhì)。
配备(bèi)有(yǒu)内置摄像(xiàng)头的四旋翼无人机如今(jīn)已经广(guǎng)泛普及(jí),但(dàn)大(dà)部(bù)分无人机仍需要对其(qí)进行远程遥控。基于 GPS 的追踪技术无法确保物(wù)体所处方位(即(jí)摄像头指向的位置)的精(jīng)确性,原因在于民(mín)用 GPS 通(tōng)常(cháng)情况(kuàng)下都不精确。
考虑到这些(xiē)年来(lái)民(mín)用无人机产品(pǐn)的快速发展,像 “Mind4” 这类产品的诞生也许已(yǐ)经不足为奇了。未(wèi)来更加成熟的可跟踪记(jì)录(lù)指定目标的无人机可(kě)对个人安全实现全面的(de)监(jiān)测和保护。试想一下:未来你的孩子上学或玩耍时,会有一支无人机舰队随时(shí)跟踪扫描危险,保护他的安全(quán)。来源:无人机(jī)科普
图示:劲鹰1型(xíng)汽(qì)油航测航拍无人(rén)机

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