無(wú)人駕駛飛機(jī)簡(jiǎn)稱“無(wú)人機(jī)”,英文縮寫為“UAV”,是利用無(wú)線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛行器。
當(dāng)前,無(wú)人機(jī)的市場(chǎng)規(guī)模正在以一種不可思議的速度擴(kuò)增,創(chuàng)業(yè)者們?nèi)缤B(niǎo)群一樣紛紛進(jìn)場(chǎng),行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日趨白熱化。然而,無(wú)人機(jī)現(xiàn)在可能并不是一門好做的生意,短期內(nèi),無(wú)人機(jī)企業(yè)大多數(shù)看重的是供應(yīng)鏈整合、營(yíng)銷。但長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,還是技術(shù)為王。
無(wú)人機(jī)市場(chǎng)藍(lán)海雖大,分一杯羹卻并不容易。下面,就為大家介紹幾款無(wú)人機(jī)及未來(lái)無(wú)人機(jī)技術(shù)突破點(diǎn),還有一些無(wú)人機(jī)SOC系統(tǒng)。
零度智控:口袋無(wú)人機(jī)DOBBY
DOBBY口袋無(wú)人機(jī)是零度智控的首款消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品,這款小型智能無(wú)人機(jī)的問(wèn)世意味著今后用戶可以實(shí)現(xiàn)將無(wú)人機(jī)隨身裝在口袋里,想拍攝的時(shí)候拿出來(lái)隨時(shí)可以放飛。
有關(guān)評(píng)論指出,DOBBY實(shí)際上做了兩件重要的事,其一是變小,讓無(wú)人機(jī)隨身攜帶成為可能;其二是智能化,它帶來(lái)的結(jié)果是通過(guò)簡(jiǎn)單的操作就能完成高難度的拍攝。除了這一基本用途外,它還能實(shí)現(xiàn)對(duì)人或物體的一鍵智能追蹤拍攝,以及專業(yè)攝影師借助云梯才能實(shí)現(xiàn)的一鍵拉高拉遠(yuǎn)視頻錄制,堪稱小型隨身攝影師。
Aerix:號(hào)稱世上最小的VR無(wú)人機(jī)
目前市面上已有不少?gòu)S家將無(wú)人機(jī)與VR結(jié)合在一起,但比巴掌還小,能在室內(nèi)竄的微型版VR無(wú)人機(jī)你見(jiàn)過(guò)嗎?Aerix就是一家專注微型無(wú)人機(jī)市場(chǎng)的公司,該公司曾發(fā)布微型競(jìng)速無(wú)人機(jī)BlackTalon獲得不少好評(píng),但BlackTalon當(dāng)時(shí)采用的是LCD顯示器。如今Aerix靈機(jī)一動(dòng),將VR設(shè)備加入微型無(wú)人機(jī)顯然帶來(lái)了新的思路。
這款號(hào)稱世上最小的高清VR無(wú)人機(jī)機(jī)身規(guī)格僅為4.3x4.3x2.5厘米,最遠(yuǎn)飛行距離可以達(dá)到30米,還能進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn),還可以將錄制的視頻傳輸?shù)脚涮椎腁erix虛擬現(xiàn)實(shí)頭戴設(shè)備上。并且用戶完全不必?fù)?dān)心無(wú)人機(jī)墜毀或者打破室內(nèi)的東西,它們非常小,不會(huì)造成任何傷害。
Parrot:可射擊迷你家庭無(wú)人機(jī)
法國(guó)無(wú)人機(jī)廠牌Parrot近日發(fā)布了新型玩具無(wú)人機(jī)Mambo。據(jù)悉,該無(wú)人機(jī)不但可裝上機(jī)械爪鉗來(lái)夾取物件,還可加裝炮塔發(fā)射彈珠,為無(wú)人機(jī)衍生出更有趣的玩法。兩款組件任意搭配
ParrotMambo的機(jī)身凈重為63克,550毫安電池續(xù)航時(shí)間7-9分鐘,另外搭配加速度計(jì)、陀螺儀、壓力傳感器(海拔無(wú)人機(jī)控制)或超聲(飛行高度分析)和一個(gè)VGA攝像頭??蓤?zhí)行多方位翻轉(zhuǎn)打圈的特技飛行動(dòng)作,易于操縱,小巧的機(jī)身適合兒童進(jìn)行對(duì)抗游戲。
那無(wú)人機(jī)要想實(shí)現(xiàn)突破,關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)在哪?
一、動(dòng)力技術(shù)
續(xù)航能力是目前制約無(wú)人機(jī)發(fā)展的重大障礙,消費(fèi)級(jí)多旋翼續(xù)航時(shí)間基本在20min左右,用戶外出飛行不得不攜帶多塊電池備用,造成使用作業(yè)的極大不便。無(wú)人機(jī)必須在動(dòng)力方面實(shí)現(xiàn)突破才能走上新的革命性高度。
1. 新型電池
2015年,來(lái)自加拿大蒙特利爾的Energy Or技術(shù)有限公司報(bào)道采用燃料電池的四旋翼進(jìn)行了3小時(shí)43分鐘續(xù)航飛行。此外,石墨烯、鋁空氣電池、納米電池這三項(xiàng)電池技術(shù)有望成為未來(lái)電池世界的希望。人們對(duì)這些新的電池技術(shù)有著十分迫切的需求。它們將首先會(huì)被應(yīng)用到手機(jī)和電動(dòng)汽車,隨后可配備于多旋翼。
2. 混合動(dòng)力
2015年,美國(guó)初創(chuàng)公司Top Flight Technologies報(bào)道自己開(kāi)發(fā)混合動(dòng)力六旋翼無(wú)人機(jī)。該六旋翼僅需要1加侖汽油,便可以飛行兩個(gè)半小時(shí),約160公里的距離,最高負(fù)重達(dá)約9公斤。另外,一家來(lái)自德國(guó)的公司Airstier推出了一款多旋翼。該多旋翼采用油電混合動(dòng)力,有效載荷5公斤,可飛行1個(gè)小時(shí)。
3. 地面供電
采用地面供電的系留多旋翼,通過(guò)電纜將電能源源不斷輸送給多旋翼,可以極大提升多旋翼的滯空時(shí)間。比如:以色列公司Skysapience旋翼。
4. 無(wú)線充電
無(wú)線充電技術(shù)已經(jīng)在手機(jī)、電動(dòng)牙刷等電子產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化,并正在電動(dòng)汽車領(lǐng)域開(kāi)展深入應(yīng)用。來(lái)自德國(guó)柏林的初創(chuàng)公司Sky Sense在無(wú)人機(jī)戶外充電方面提供了一種解決方案:研發(fā)出一塊可以為無(wú)人機(jī)進(jìn)行無(wú)線充電的平板。Sky Sense的最大特點(diǎn)是可以進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,無(wú)人機(jī)的降落—充電—起飛全過(guò)程可以獨(dú)立實(shí)現(xiàn),不需要有人在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行干預(yù)和輔助。如果充電時(shí)間更快,那么無(wú)線充電技術(shù)將會(huì)極大地幫助多旋翼進(jìn)行長(zhǎng)途飛行。
二、導(dǎo)航技術(shù)
無(wú)人機(jī)準(zhǔn)確地知道自己“在哪兒”、“去哪兒”,幾乎是類似于人類“從哪里來(lái)、到哪里去”的哲學(xué)問(wèn)題,在無(wú)人機(jī)的任何發(fā)展階段都是繞不開(kāi)的問(wèn)題。
1. 定位技術(shù)
(1)GPS載波相位定位
目前正在這方面開(kāi)展研究的項(xiàng)目有:Swift Navigation公司開(kāi)發(fā)的Piksi; 日本東京海洋大學(xué)開(kāi)發(fā)的RTKLIB開(kāi)源項(xiàng)目。
?。?)多信息源定位
英國(guó)軍方BAE 最近公布了他們研發(fā)的名為NAVSOP的定位技術(shù)。該技術(shù)將利用包括TV、收音機(jī)、Wi-Fi 等等信息定位,彌補(bǔ)GPS 的不足。
?。?)UWB (Ultra Wideband,超寬帶)無(wú)線定位
2. 測(cè)速技術(shù)
目前公認(rèn)的比較精確的測(cè)速方案是通過(guò)“視覺(jué)(光流)+超聲波+慣導(dǎo)”的融合。AR.Drone是最早采用該項(xiàng)技術(shù)的多旋翼飛行器,極大提升了飛行器的可操控性,獲得了巨大的成功。
PX4自駕儀開(kāi)源項(xiàng)目提供了開(kāi)源的光流傳感器PX4Flow。該傳感器可以幫助多旋翼在無(wú)GPS情況下精確懸停。大疆公司推出的 “悟”和“Phantom3”、“Phantom4”同樣采用了該項(xiàng)技術(shù)。
3. 避障技術(shù)
讓飛行中的無(wú)人機(jī)“長(zhǎng)眼鏡”,能夠識(shí)別飛行路徑上的障礙物,并準(zhǔn)確繞飛或懸停,是實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)智能化的重要一步。未來(lái)無(wú)人機(jī)避障技術(shù)將在這些方面實(shí)現(xiàn)突破:
(1)深度相機(jī)避障技術(shù);
?。?)聲吶系統(tǒng)避障技術(shù);
(3)“視覺(jué)+憶阻器”避障技術(shù);
(4)雙目視覺(jué)避障技術(shù);
(5)小型電子掃描雷達(dá);
(6)激光掃描測(cè)距雷達(dá);
?。?)四維雷達(dá)。
4. 跟蹤技術(shù)
識(shí)別目標(biāo)并進(jìn)行跟蹤飛行,減輕使用者的操作負(fù)擔(dān),并能夠利用無(wú)人機(jī)執(zhí)行特殊環(huán)境條件下的特殊任務(wù)。智能跟蹤主要有:
?。?)GPS跟蹤;
?。?)視覺(jué)跟蹤。
目前在大疆Phantom4等先進(jìn)機(jī)型上這些技術(shù)都已經(jīng)有所體現(xiàn)。
三、交互技術(shù)
無(wú)人機(jī)目前主要通過(guò)遙控器進(jìn)行飛行控制,需要專業(yè)訓(xùn)練,具有一定的局限性。隨著新技術(shù)的發(fā)展,無(wú)人機(jī)應(yīng)簡(jiǎn)化對(duì)操作人員的要求,提升用戶體驗(yàn)。
?。?)手勢(shì)控制技術(shù)
手勢(shì)交互是一種未來(lái)人機(jī)交互的趨勢(shì),目前在精確度上存在挑戰(zhàn)。在CES2014的展場(chǎng)上,有利用MYO手勢(shì)控制臂帶來(lái)控制AR.Drone2.0四旋翼的演示。
(2)腦機(jī)接口技術(shù)
近年來(lái),科研人員在多個(gè)領(lǐng)域都運(yùn)用到了BCI(Brain Computer Interface,腦機(jī)接口技術(shù))技術(shù),科員人員運(yùn)用該技術(shù)制作新型玩具、為殘疾人制作義肢。作為需要安全性較高的飛行器,這種方式目前還不成熟。它可作為一種驗(yàn)證性質(zhì)的技術(shù)展示,離實(shí)際還有不少距離。
四、通訊技術(shù)
2013年6月17日,北京4G聯(lián)盟聯(lián)合無(wú)人機(jī)聯(lián)盟組織召開(kāi)了4G聯(lián)盟與無(wú)人機(jī)聯(lián)盟交流研討會(huì),旨在加強(qiáng)北京4G聯(lián)盟和無(wú)人機(jī)聯(lián)盟之間技術(shù)交流,尋找無(wú)人機(jī)機(jī)載載荷與4G設(shè)備儀器的聚焦,促進(jìn)北京市信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2015年,中國(guó)移動(dòng)開(kāi)發(fā)4G“超級(jí)空戰(zhàn)隊(duì)”設(shè)備,能支持航拍影像即拍即傳。5G的速度比現(xiàn)在的LTE網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)連接速度快250倍,它標(biāo)志著無(wú)線行業(yè)的一個(gè)新的里程碑。無(wú)論是智能手機(jī),還是汽車、醫(yī)療設(shè)備、無(wú)人機(jī)和其他設(shè)備,都將受益于這一無(wú)線連接速度。
(2)Wifi通訊技術(shù)
2013年,德國(guó)的卡爾斯魯厄理工學(xué)院開(kāi)發(fā)出了一項(xiàng)新的無(wú)線廣域網(wǎng)技術(shù),打破了最快的WiFi網(wǎng)絡(luò)速度紀(jì)錄,它可以讓1公里以外的用戶每秒鐘下載40GB。由于這種設(shè)備的傳輸距離比普通WiFi路由器的覆蓋范圍要廣得多,因此這種設(shè)備很適合無(wú)人機(jī)航拍圖傳或光纖布放不方便的農(nóng)村地區(qū)應(yīng)用。
評(píng)論
查看更多