無人機技術突破大盤點 2017年將走出新高度
發布時間:2017-01-12 來源:舒言 責任編輯:wenwei
【導讀】2016年即將畫上句號,回顧無人機行業一整年的發展,無人機在定位、通訊、動力等方麵都有巨大的技術突破,而其他領域的成果也頗為豐厚,整體看來自2015年元年的起步,到2016年全年的基礎,展望2017年整個無人機行業將在一個新的起點上獲得巨大的騰飛。
一、動力技術
續航能力是目前製約無人機發展的重大障礙,業內人士也普遍認為消費級多旋翼續航時間基本維持在20min左右,很是雞肋。逼得用戶外出飛行不得不攜帶多塊電池備用,造成使用操作的諸多不便,為此有諸多企業在2016年裏做出了新的嚐試。
1. 氫燃料電池
高原地區的高海拔會導致低含氧量、低氣壓和低氣溫,這些因素對無人機工作的影響非常大,特別是動力係統方麵。今年5yuedi,wuhanzhongyudonglituanduizaixinjiangshenglidabandiqu,shunliwanchengleduiqingranliaodianchixitongzaigaoyuanyingyongzhonggongxiaodeyixilieceshi,yanzhengleranliaodianchizaidiqiya、低含氧環境中的性能變化的預計結果,也測試了係統在同時麵臨低氣壓、低氣溫環境的工況變化,證實了之前實驗室模擬計算的結果,用氫燃料電池作為無人機的動力係統,將使其能夠有效應對高海拔、高氣壓的困難作業環境。
2. 無線充電
倫敦帝國理工學院博士研究助理,Samer Aldhaher找到了一種方法,可以通過無線充電裝置提供電力給小型無人機。該款無線充電底座是由一個雙層印刷電路板(PCB)組成,上麵蝕刻有無線電發射器。另外它還有一個13.56MHznibianqi,tanenggouweidianlubantigongdianliu。weilenenggoujieshoudaowuxiandianbo,wurenjiwaibuhaichanraoyoudaodiantongbojiaodai。danmuqianzhinengrangwurenjifeidaojuliwuxianchongdiandizuo12.7厘米高,也不能飛得太遠,因為模型機上缺少板載電源,如果它飛得離充電裝置太遠的話,就會關閉了。
3.太陽能續航
據外媒報道,無人機(UAV)太陽能解決方案開發商Alta Devices宣布,將為無人機製造商C-Astral研發的新一代無人機提供太陽能技術,該技術將有助於提升無人機的續航能力,這款新型太陽能電池以31.6%detainengxiaolvdapoleshijiejilu,keyishiwurenjizhishaokeyizaiduofeixinglianggexiaoshi,yucitongshizhekuantaiyangnenggongdianjishuhaikeyizuodaoyanchangwurenjidefeixingshijianerbuhuiyingxianggaoxingnengfeijisheji。
4.核能供電電池
俄羅斯薩馬拉科羅廖夫大學新聞辦日前宣布,該校科研人員正在研製一種核能電池,使用期可達100nian。qizhongdexinjishuliyongduokongtanhuaguijiegoubaohufangshexingyuansu,nengzaibaozhenganquandetongshi,ranghenengdianchigongzuohenchangshijian。zaiwurenjilingyu,bushaowurenfeixingqideyanzhizheduicileidianchixingqufeichangda,yinweiduitamenlaishuo,dianyuantiqingqiedanweigonglvdaduiyumanzuchixugongzuodeyaoqiujiweizhongyao。ciwai,tanhuaguicailiaobujinnenggoukanghan,hainengjingshouzhujin350攝氏度的高溫,裝有這種電池的傳感器在機械製造領域也極具價值。

二、導航技術
無人機準確地知道自己“在哪兒”、“去哪兒”,幾乎是類似於人類“從哪裏來、到哪裏去”的哲學問題,在無人機的任何發展階段都是繞不開的問題。
1. 定位技術
目前無人機多采用GPS定位,信號容易受到幹擾。未來研究方向包括利用多信息源定位,如TV、收音機、Wi-Fi 等等信息定位,彌補GPS定位的不足,今年無人機RTK技術的突破,十分引人關注。
我(wo)們(men)知(zhi)道(dao)無(wu)人(ren)機(ji)的(de)飛(fei)行(xing)航(hang)線(xian)依(yi)賴(lai)於(yu)導(dao)航(hang)定(ding)位(wei)係(xi)統(tong),可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)定(ding)位(wei)係(xi)統(tong)所(suo)得(de)到(dao)的(de)信(xin)息(xi)讓(rang)無(wu)人(ren)機(ji)在(zai)指(zhi)定(ding)的(de)時(shi)間(jian)內(nei)完(wan)成(cheng)航(hang)行(xing)任(ren)務(wu),而(er)其(qi)精(jing)準(zhun)度(du)與(yu)所(suo)搭(da)載(zai)的(de)定(ding)位(wei)技(ji)術(shu)直(zhi)接(jie)掛(gua)鉤(gou),基(ji)於(yu)RTK技術的無人機定位係統可以通過實時獲取導航衛星信號和RTK差分定位信息,為無人機飛行作業提供高精度定位支持。
RTK的中文全稱是實時動態差分法,是建立在實時處理兩個測站的載波相位基礎上的種新的常用的GPS測量方法,與之前的GPSdingweijishuxiangbi,caiyonglezaiboxiangweidongtaishishichafenfangfa,keyizaiyewaishishidedaolimijidingweijingdu,zhexiangjishuzaizhibaowurenjidezuoyefangmiangengyouxiaoguo,birujifeiP20V2采用的軍用級別RTK定位技術,讓航線的精度達到厘米級,不僅讓噴灑更精準,也能更好的避開障礙物。
2. 避障技術
讓飛行中的無人機“長眼鏡”,能夠識別飛行路徑上的障礙物,並準確繞飛或懸停,是實現無人機智能化的重要一步。今年無人機避障技術將在這些方麵實現突破。
夜間避障:比如極飛為了方便夜間作業,采用了主動近紅外照射技術,簡單來說就是加了一個特殊的“手電筒”和並改造了“手電筒”眼睛,雙目是由兩個黑白鏡頭組成,從380-1080nm波段都可以成像,也就意味著不僅能“看見”kejianguang,hainengkanjianrenyanyekanbujiandehongwaixian。wurenjihuizhudongfashejinhongwaixianguangxian,suiranrenyankanbudao,dannengzuoweiyewandeguangyuan,shuangmudemeiyigejingtoujiunengjieshoudaohuanjingzhongdehongwaixiandefankui,jingguoshuangmujisuanhoujiukeyi「感知」到環境和障礙物了。而且避障距離和白天相比沒有變化,都是30米(角度:水平FOV65°)。

雙目立體視覺功能:在當前的無人機領域,“雙目立體視覺功能”(簡稱雙目功能)日益受到重視,成為了諸多新品的標配和宣傳點。大疆創新發布的精靈Phantom 4就(jiu)運(yun)用(yong)了(le)立(li)體(ti)視(shi)覺(jiao)定(ding)位(wei)係(xi)統(tong),由(you)雙(shuang)目(mu)視(shi)覺(jiao)傳(chuan)感(gan)器(qi)和(he)一(yi)組(zu)超(chao)聲(sheng)波(bo)傳(chuan)感(gan)器(qi)組(zu)成(cheng),從(cong)根(gen)本(ben)上(shang)解(jie)決(jue)了(le)懸(xuan)停(ting)的(de)精(jing)度(du),實(shi)現(xian)了(le)複(fu)雜(za)環(huan)境(jing)下(xia)穩(wen)定(ding)飛(fei)行(xing)的(de)功(gong)能(neng)。
四維雷達技術:傳chuan統tong的de民min用yong雷lei達da大da多duo隻zhi能neng提ti供gong二er維wei的de信xin息xi,但dan是shi,人ren們men都dou生sheng活huo在zai三san維wei的de空kong間jian裏li,二er維wei信xin息xi是shi遠yuan遠yuan不bu夠gou的de。舉ju例li來lai說shuo,現xian在zai的de民min用yong雷lei達da都dou無wu法fa測ce量liang車che子zi的de高gao度du,而er這zhe對dui於yu無wu人ren駕jia駛shi、無人機等方麵的應用就有很大的局限性。位於美國俄亥俄州的公司Oculii,開發了世界上第一個可以商用的四維雷達,使得無人機在三維空間,獲取上下左右的空間信息。

三、通訊技術
無人機通信技術長久以來都是行業研究的重點和難點,怎麼樣才能保障通信的安全和便捷,也是眾多專家研究的關鍵領域。
1. 5G通訊技術
瑞典網絡巨頭愛立信在8月份宣布,已經攜手中國移動進行了全球首次5G無人機現場測試。試驗結果表明,無人機可和手機一樣在不同的小區間切換,且能和手機和諧共處、共享基站資源,充分證明了無人機網絡的商用可行性,並且伴隨著中國移動成功牽頭5G係統設計,項目名為R15“5G System Architecture”,該項目將製定《5G係統總體架構及功能》及《5G係統基本流程》兩個基礎性標準,預計在2017年12月完成,這也從側麵印證了無人機5G通信將在2017年搭載著春風獲得全新的發展。
2. Wifi通訊技術
諸如Google和Facebook等公司都在做太陽能Wi-Fi無人機,也在通過實際飛行對機身進行測試,日前,俄“前瞻研究”基金與研究自動控製的科研人員共同研製了代號為“貓頭鷹”的(de)無(wu)人(ren)機(ji),負(fu)責(ze)攜(xie)帶(dai)無(wu)線(xian)通(tong)信(xin)設(she)備(bei)向(xiang)偏(pian)遠(yuan)地(di)區(qu)傳(chuan)輸(shu)無(wu)線(xian)數(shu)據(ju),其(qi)相(xiang)當(dang)於(yu)一(yi)座(zuo)無(wu)線(xian)網(wang)絡(luo)傳(chuan)輸(shu)平(ping)台(tai),飛(fei)行(xing)中(zhong)攜(xie)有(you)無(wu)線(xian)通(tong)話(hua)及(ji)視(shi)頻(pin)信(xin)號(hao)自(zi)主(zhu)轉(zhuan)發(fa)器(qi)。這(zhe)樣(yang)一(yi)來(lai),它(ta)在(zai)相(xiang)關(guan)空(kong)域(yu)持(chi)續(xu)巡(xun)航(hang)時(shi),就(jiu)能(neng)通(tong)過(guo)傳(chuan)輸(shu)無(wu)線(xian)數(shu)據(ju)給(gei)當(dang)地(di)帶(dai)來(lai)無(wu)線(xian)通(tong)信(xin)網(wang)絡(luo),更(geng)有(you)於(yu)人(ren)們(men)生(sheng)活(huo)的(de)便(bian)捷(jie)性(xing)。
四、飛控技術
飛控是無人機的大腦,也是整體最為關鍵的部分,如何保持機體平穩飛行,不斷升級產品質量,是各家企業在市場競爭中的關鍵所在。

縱觀現在的飛控市場,包括大疆,零度等無人機企業,都有提供一體化飛控係統方案,也出現如拓攻等新加入飛控市場的企業。大疆有NAZA,A2,A3等不同等級的飛控,多家植保無人機如, 埃森、全球鷹等正在使用。拓攻則有T1-A,臨沂風雲等植保無人機企業使用的正是這一款。這些一體化的飛控都是一個完整的飛控產品,有主控、GPS、PMU、OSD等組件,同時提供開放的SDK,無人機廠商可以針對自身的需求進行二次開發。
如今,一體化飛控的需求主要集中在農業植保、安(an)防(fang)和(he)巡(xun)檢(jian)領(ling)域(yu),這(zhe)都(dou)是(shi)大(da)家(jia)熟(shu)知(zhi)的(de)應(ying)用(yong)領(ling)域(yu),需(xu)求(qiu)龐(pang)大(da)且(qie)現(xian)今(jin)技(ji)術(shu)已(yi)經(jing)可(ke)以(yi)滿(man)足(zu)主(zhu)要(yao)需(xu)求(qiu)。而(er)在(zai)不(bu)久(jiu)的(de)將(jiang)來(lai),會(hui)有(you)越(yue)來(lai)越(yue)多(duo)的(de)無(wu)人(ren)機(ji)廠(chang)商(shang)加(jia)入(ru)到(dao)市(shi)場(chang)開(kai)拓(tuo)中(zhong),通(tong)過(guo)利(li)用(yong)市(shi)場(chang)上(shang)已(yi)有(you)的(de)一(yi)體(ti)化(hua)飛(fei)控(kong)係(xi)統(tong),釋(shi)放(fang)出(chu)更(geng)多(duo)的(de)時(shi)間(jian)去(qu)開(kai)發(fa)新(xin)的(de)應(ying)用(yong)領(ling)域(yu)。
五、芯片技術
世界著名芯片製造商如三星、英特爾均以紛紛進駐無人機行業,研發集無線通信、傳感器集成和空間定位等功能於一體的高性能芯片,使無人機能夠獲得和個人電腦一樣的處理能力。

今年,在加州聖克拉拉(Santa Clara)舉行的“Embedded Vision Summit”會議上,幾家芯片公司展示了自己的設計,已經和穀歌展開合作的Movidius正是其中之一,公司宣稱它是第一塊USB深度學習模組。Movidius芯片的功耗隻有1瓦特,它可以為無人機、攝像頭、機器人提供神經網絡功能。
高通已經發布麵向驍龍神經網絡處理引擎(Snapdragon Neural Processing Engine)的軟件開發者工具包,它可以讓智能手機、無人機、其它設備更智能,能夠追蹤目標、識別聲音。英特爾、ARM、CEVA、益華計算機(Cadence Design Systems)也試圖在芯片中加入深度學習功能。穀歌是深度學習的領先者,它已經推出了開源Tensor Flow深度學習軟件,支持低能耗8位處理器,這種處理器對移動應用至關重要,且這些技術的突破有望在2017年使無人機的整體性能更上一個台階。
六、VR技術
目前市麵上已有不少廠家將無人機與VR結合在一起,比如國外的Aerix,國內的億航等等企業,將VR技ji術shu應ying用yong在zai無wu人ren機ji上shang,在zai第di一yi時shi間jian將jiang無wu人ren機ji拍pai到dao的de畫hua麵mian實shi時shi展zhan示shi在zai使shi用yong者zhe眼yan前qian。用yong戶hu隻zhi要yao轉zhuan動dong頭tou部bu便bian能neng改gai變bian鏡jing頭tou角jiao度du,再zai配pei合he遙yao控kong器qi控kong製zhi無wu人ren機ji,使shi用yong者zhe即ji使shi身shen處chu地di麵mian,也ye能neng感gan受shou翱ao翔xiang天tian際ji的de快kuai感gan,不bu僅jin可ke以yi讓rang用yong戶hu通tong過guoVR眼鏡來操控航拍,還能讓用戶通過虛擬現實獲得新的操作樂趣。

VR就是一個充滿前景的方向。可是VR技術目前並不成熟,依托無人機小攝像頭和手機帶來的VRtiyankeshishuoshifeichangzaogao,danshiwomenyebunengfourenchangjiadenulihechuangxin,zhishiwurenjixingyedemenkanhengao,xuyaochangqidejishujileicainengzuochuyikuanwanshandechanpin。VR是充滿前景的產業,或許在2017年無人機與VR技術的結合將更加完善和便捷。
七、攝像技術
航怕、自拍是消費級無人機的大賣點,如何獲取更清晰的拍攝水平,滿足消費者日益提高的需求,是業內苦心鑽研的課題。

僅僅是4K已經無法滿足航拍愛好者了,今年美國公司Queen B Robotics,推出的新款無人機Exo360,是世界上第一台可以拍攝360全景4K視頻的無人機.而大疆時隔兩年之後發布了新款Inspire無人機:Inspire 2,相較於前一版本的Inspirewurenji,zaiyingjianfangmianyouyoulexuduoshengji,zuimingxianshidazaishuangshexiangtou,weilequebaowurenjidesudubuhuiduishipinpaishezhilianghehuamiandewendingxingzaochengyingxiang,haixiatiaoleshisu。
或許在2017年(nian),為(wei)了(le)迎(ying)合(he)市(shi)場(chang)需(xu)求(qiu)的(de)升(sheng)級(ji),還(hai)會(hui)有(you)更(geng)多(duo)的(de)企(qi)業(ye)加(jia)大(da)對(dui)攝(she)像(xiang)技(ji)術(shu)的(de)研(yan)發(fa),我(wo)們(men)很(hen)有(you)可(ke)能(neng)在(zai)短(duan)時(shi)間(jian)內(nei)就(jiu)會(hui)通(tong)過(guo)無(wu)人(ren)機(ji)拍(pai)攝(she)到(dao)更(geng)加(jia)清(qing)晰(xi)美(mei)麗(li)的(de)景(jing)色(se)。
八、空管技術
1.美國航天局(NASA)同空間技術公司聯手組成團隊開發無人機空中交通管製係統的原型產品。
2.隨後,美國一家公司發布了測試版本的無人機動態地理空間限製係統軟件。該係統是為了確保無人機在500英尺高度下,安全規範飛行而設計的。

3.在第三屆AOPA(Aircraft Owners and Pilots Association,航空器擁有者及駕駛員協會)國際飛行訓練展會上,中國AOPA聯合多家企業開發的針對輕小無人機的“U Cloud”無人機監管係統宣布上線。
4.近日,諾基亞與阿拉伯聯合酋長國民航總局(UAE GCAA)建成戰略合作關係,計劃建成一個管理城市內外無人機交通的全麵生態係統,用於管理城市內及周邊的無人機,並能夠將其與人、載人飛行器以及各類聯網設備進行交互協調。
克裏斯·安德森(Chris Anderson)是3D機器人技術公司(3D Robotics)的創始人兼CEO。他成功發展了無人機業務,並創建了一個名為“DIY無人機”的大型無人機愛好者社區網站,他對無人機技術今後的發展與突破也做出了預測,在他看來從2017年起,無人機將日益以尖端智能手機技術(Qualcomm Snapdragon平台)為基礎; 主要軟件公司將無人機數據作為核心產品,將“實境捕捉”帶入主流;無人機收集和使用的數據量超過衛星。這些預測或許將為企業家和投資者,在2017年的戰略布局指明方向,獲取巨大的商業機會。
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本文來源於雨辰網。
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