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《 人民日报 》( 2017年02月17日 20 版)  

2017-03-21 19:45:08|  分类: 人民日报 |  标签: |举报 |字号 订阅

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20版:科技视野

《 人民日报 》( 2017年02月17日   20 版) - wangguochun - wangguochun000 的博客

在影视拍摄、重大新闻现场……常常能看到无人机在空中忙碌穿梭

无人机,有前途(关注?身边的前沿科技①)

本报记者 刘诗瑶

《 人民日报 》( 2017年02月17日   20 版)
《 人民日报 》( 2017年02月17日   20 版) - wangguochun - wangguochun000 的博客

  日前,陕西渭南迎来一场降雪,部分路段积雪严重,渭南市公安局交警支队临渭大队启用无人机勘察危险路段,将有效警力合理安排在群众最需要的路段。
  崔正博摄(人民视觉)

《 人民日报 》( 2017年02月17日   20 版) - wangguochun - wangguochun000 的博客

  航天科工三院 任雪皎文
  蔡华伟制图

  科技让生活更美好。随着科技快速发展,人们不断享受着种种便利。尤其是在互联网、移动通讯、人工智能等高科技的推动下,加快了趋势性、前沿性科技成果应用的步伐。无人机、柔性屏、生物识别、免疫疗法等前沿科技已初步试水应用,正迅速地融入普通人生活。这些前沿科技的具体情况如何?能给你我生活带来什么样的变化?科技视野版即日起推出“身边的前沿科技”系列报道,运用文字、图片、视频,线上线下全媒体融合呈现,和您一同深切感受科技创新给百姓生活带来的和即将带来的巨大变化。 

  ——编 者

      

  近日举办的第五十届国际消费类电子产品展览会上,无人机、无人驾驶、虚拟现实等技术大放异彩。随着大众对无人机的兴趣越来越浓,无人机也频频出现在各种场所。在旅游景区、影视拍摄基地或是重大新闻现场,经常能看到无人机在空中忙碌地穿梭。

  无人机的发展到了什么水平?能给人们的生活带来哪些变化?记者日前走进几家有代表性的无人机企业和研发机构,近距离感受无人机的科技魅力。

  是飞机,但不止是飞机

  完整意义上的无人机,指的是“无人机系统”

  说起无人机,似乎人人都明白,但无人机到底是什么?中国航天科工三院无人机技术研究所系统总体主任设计师殷志宏用“行话”进行了概括:“无人机是无人驾驶飞行器的一种,是人工遥控或程序自主控制的飞机统称。”

  无人机首先是飞机。“其技术原理与传统航空工程所研究的飞行器没有本质区别。”傲势科技联合创始人、首席执行官郭亮认为,无人机与有人驾驶飞机最主要的区别在于,前者对导航、制导与控制技术提出了更高要求,以及为指挥无人机完成既定任务形成了一套地面指挥控制系统。

  无人机也不一定无人。“一般无人机是不载人的,例如美国的全球鹰无人机。但有的无人机也可以载人,比如以色列的‘空中骡子’无人机。”殷志宏说。

  老百姓熟悉的无人机,通常指的是机身,也就是携带载荷飞行的无人机平台。完整意义上的无人机,指的是“无人机系统”,这个系统由无人机平台、任务载荷、起降系统、测控与信息传输系统、地面支援与保障系统、飞行员/操作手组成。

  殷志宏一一列举:“无人机平台,负责安全飞行运送载荷到指定位置;任务载荷,主要用于执行任务;起降系统,负责无人机平台的起飞和降落;测控与信息传输系统,实现无人机控制生成指令与传输;地面支援与保障系统,负责无人机维护维修和使用保障;而飞行员/操作手负责无人机操作和控制,是无人机的指挥中枢。”

  按照起飞质量、飞行速度、航时、任务功能、技术体制等不同标准,无人机的分类可谓五花八门。一般说起靶机、无人侦察机、无人运输机、测绘无人机、植保无人机等,都是从功能角度进行区分的,但业界通常从技术体制上进行划分。

  “常见的无人机有三种类型。第一种是固定翼,顾名思义就是翅膀形状固定,靠流过机翼的风提供升力。比如,我们平时坐的波音和空客的大飞机等都是固定翼飞机。”大疆创新科技有限公司相关负责人介绍,第二种是直升机,特点是靠一个或者两个主旋翼提供升力。第三种是多旋翼,就是具有四个或者更多旋翼的直升机。“但是通常多旋翼就叫多旋翼,而不叫多旋翼直升机,以此和直升机区分开来。”

  不同类型的无人机具有不同的优势。“固定翼无人机飞行速度快、高度高,飞行覆盖面积大,抗风能力较强,比较适合全管段巡航、通信巡线、航拍等工作。但是它的速度快、转弯半径大,不利于自身安全,尤其还需要专门的起降场地。” 北京中航智科技有限公司副总裁王俊说,直升机飞行虽然高度低、速度慢,但是比较适合短距离巡航、高清摄影和对地目标监控与目标跟踪,还可以定点悬停,尤其在各种情况下均可起降。

  民用军用两相宜

  一些国家已尝试用无人机送快递,用无人机探测雾霾情况

  无人机能做许多传统飞机做不了的事情。

  “无人机的诞生源于人们当初需要一种无人驾驶的飞机,去代替有人驾驶的飞机执行‘3D’任务——即‘Dull’(枯燥)、‘Dirty’(脏)、‘Dangerous’(危险)的任务。”郭亮说,比较典型的例子是,让无人机充当靶机,进行长距离巡逻或长时间通讯中继等。

  无人机的功能主要取决于它的性能和任务载荷的特点。“打个比方,汽车既可以作为私家车方便人们出行,也能够作为救护车、救火车、洒水车、货车等。汽车怎么用,取决于人们采用汽车这个平台为何种行业提供解决方案。无人机的使用也是这个道理。”郭亮说。

  凭借成本低、零伤亡、生存能力强、机动性能好、使用方便等优势,无人机被业界宠爱有加。军事方面,无人机可用于侦察监视、对地攻击、通讯中继、运输、靶标模拟等,是“得力好伙伴”。

  在民用方面,无人机也是“百变小能手”。消费无人机的兴起,让消费者可以购买到手即飞的无人机,把航拍从少数专业玩家的独门绝技,变成了人人都可以尝试并享受乐趣的活动。

  除了娱乐体验,民用无人机主要用于科学研究、大地测量、管路巡线、农林植保、气象观测等商业用途。

  ——灾区救援。当发生地质灾害或重大海难事故,而事故的地点处于高山、峡谷或远离海岸的地段,常规手段无法或难以及时到达现场时,无人直升机可使后方与事故现场人员保持联系,使后方施救人员能够有的放矢地准备工具和器材。

  ——农林植保。无人机能够为农田管理和精细操作提供有效手段。小型无人机不仅可以观察作物长势,还能够喷洒农药,进行叶面施肥等。

  ——气象观测。无人机上安装的遥感快速监测系统,能够为海洋灾害监测、近海污染监测、海洋工程等提供更为直观、准确的图像和数据信息。

  ——森林防火。据了解,美国的“捕食者”无人机就曾在森林火灾时实时捕获热成像图传输给森林消防中心,使其又快又准锁定了火灾发生地,减少灾害损失。

  而那些有关无人机“脑洞大开”的设想,留给人们更多的想象空间和期待。比如一些国家已进行了无人机送快递的测试服务,国内公司也开始了无人机配送货物的尝试;雾霾天气里,一些公司开始用无人机探测雾霾情况;无人机还有望助力空中交通。据称美国优步公司曾设想研发一架垂直起降全电动飞行器交通系统,只需大约15分钟就能够从美国旧金山飞往硅谷,让人们摆脱堵车之苦。随着能源技术、计算机技术、通信技术的不断发展,无人机将越来越多地影响和改变人们的生活方式。

  郭亮认为,未来无人机还是要朝着全电化、自主化等方向发展。

  市场前景很广阔

  据预测,2025年我国无人机市场规模将达到750亿元,其中民用无人机市场约占93%

  那么,无人机的发展现状如何?

  殷志宏介绍,目前我国约有150多家无人机生产单位,市场上的无人机产品达上千种,各家机构研制的无人机类型和用途各有不同。“基于预测的国际数据以及对我国无人机市场的乐观预判,2025年我国无人机市场规模将达到750亿元,军用无人机市场约占7%,民用无人机市场约占93%,无人机市场前景辽阔。”

  在专家看来,国内无人机技术水平发展还不够一致,在微型无人机、轻型无人机、小型无人机、中型低速无人机等方面,技术水平已经接近或达到国际先进,但是在中型高速无人机、超长航时无人机、大型无人机方面与国际先进水平仍然存在较大差距。

  发达国家历来重视无人机的发展。据了解,美国的无人机研制企业主要包括诺格公司、通用原子公司和波音公司等。以色列是最早探索无人机作战应用潜力的国家之一,主要研制企业包括以色列航空工业公司和埃尔比特系统公司等,欧洲也是无人机系统的一大潜在市场,也一直在加快无人机发展的步伐。

  2015年以后,美国联邦航空管理局开始逐步放开了包括农业、管道检测、航测等在内的多个领域民用无人机飞行。“2015年前,美国仅有6家公司被允许使用民用无人机,但截至2015年上半年,美国联邦航空管理局已经批准了超过500家公司可以开展民用无人机方面的业务。”殷志宏说。

  美国联邦航空管理局发布的无人机产业年度预测报告称,未来几年内,小型无人机将成为航空领域最强劲的增长点。预计到2020年,美国小型无人机总销量将从2016年的250万架飙升到700万架,其中消费级无人机有430万架,另有270万架用于商业目的。

  市场的繁荣无疑对无人机的稳定、安全和智能提出了更高要求。

  在殷志宏看来,无人机毕竟是机器,其基础能力如机动性、飞行稳定性、操控性能、智能化水平等主要取决于生产商的科研水平和基础工业能力。其可靠程度还取决于系统复杂程度和外部使用环境,无人机系统中任意设备的故障都将影响执行任务,无人机使用的任意环节出现掣肘都将影响飞行安全,这需要消费者和制造商共同努力。

    

  延伸阅读

  无人机怎么飞才安全?

  无人机,不能无人管

  天上盘旋的无人机多了,安全问题也随之出现。

  2015年,在美国一场公路大火造成的汽车焚毁事故中,现场5架“黑飞”的小型无人机导致消防飞机降落推迟了将近半小时,严重耽误了救援工作。不仅如此,无人机威胁民航班机的事件也屡见报端,还有人担心无人机航拍“偷窥”侵犯了隐私权,甚至泄露了国家机密。

  无人机怎么飞才安全?专家认为,无人机的安全性,应该分为平台的安全性和使用的安全性。

  “无人机平台安全性由无人机厂家的技术能力和管理水平决定。”中国航天科工三院无人机技术研究所系统总体主任设计师殷志宏说,技术实力强、管理体系越完善的无人机企业,其无人机平台安全性越容易保障。

  但无人机使用的安全性,就不只是厂家的问题。据了解,目前,从无人机的界定、管控、质量,到从业人员的准入条件、商业范围,再到使用者的飞行资质、行为准则等,政府主管部门尚未制定相应的法律法规和行业标准,市场宏观环境与管理制度存在政策空白。

  “安全问题的凸显,也恰恰反映了产业发展监管不够的问题。”傲势科技联合创始人、首席执行官郭亮认为,我国可参考发达国家的经验,避免简单的禁飞令,保障无人机的使用者具有合法使用空域的权利。他认为,“黑飞”行为中,许多当事人对潜在事故风险和有关法律法规一无所知,在媒体加强宣传和警示的同时,也需要尽快建立健全对于不同级别、不同用途无人机的监管体制和规则。

  不少业内人士认为,除了法律法规,融入技术手段的监管也值得提倡。

  专家建议可以建立无人机及其配套产品市场准入机制,强制加装带有标准电子围栏的安全模块,禁止无安全模块的产品在市场流通。还可以在安全围栏边界设立电子警察,实时进行空中无人机管理,通过无线电波激活超界无人机安全模块的自毁功能。

  (刘诗瑶整理)

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