民用無(wú)人機(jī)的“十八般武藝”
時(shí)間: 2020-03-18 09:04:09
無(wú)人機(jī)在小區(qū)進(jìn)行防疫宣傳。 無(wú)人機(jī)準(zhǔn)備噴灑消毒藥水。 無(wú)人機(jī)懸掛二維碼，控制車輛進(jìn)出城市。 21世紀(jì)以來(lái)，民用無(wú)人機(jī)的發(fā)展已成為全球的熱點(diǎn)。如今，民用無(wú)人機(jī)已成為新型生產(chǎn)工具，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、應(yīng)急救災(zāi)、貨物運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)領(lǐng)域。在此次新冠肺炎疫情防控中，無(wú)人機(jī)也發(fā)揮了重要作用，再次引起人們廣泛關(guān)注。 1917年首架無(wú)人機(jī)在英國(guó)首飛 民用無(wú)人機(jī)，是利用無(wú)線電遙控設(shè)備和程序控制裝置操縱的不載人航空飛行器。由于無(wú)人機(jī)能完成復(fù)雜空中飛行任務(wù)和各種負(fù)載任務(wù)，因此也被稱為“空中機(jī)器人”。 無(wú)人機(jī)的誕生主要源于現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)。1914年第一次世界大戰(zhàn)中，英國(guó)就提出研制一種不需要人駕駛，利用無(wú)線電操縱的小型飛機(jī)。1917年，世界上第一架無(wú)人機(jī)在英國(guó)成功首飛。無(wú)人機(jī)起初主要用于靶機(jī)和偵察等軍事任務(wù)，經(jīng)過(guò)一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，無(wú)人機(jī)的應(yīng)用逐步擴(kuò)展到民用領(lǐng)域。 中國(guó)無(wú)人機(jī)研制始于20世紀(jì)五六十年代。1958年8月3日，西北工業(yè)大學(xué)研制出了中國(guó)第一套無(wú)人機(jī)系統(tǒng)，在西安窯村機(jī)場(chǎng)試飛成功，開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)無(wú)人機(jī)事業(yè)的先河。2006年以來(lái)，中國(guó)民用無(wú)人機(jī)公司紛紛成立，市場(chǎng)開(kāi)始迅速升溫。2013年以后，中國(guó)無(wú)人機(jī)市場(chǎng)日漸火爆。 噴灑農(nóng)藥效率提高30倍 民用無(wú)人機(jī)憑借重量輕、靈活性能高、不受地形因素的限制、氣候因素影響小等優(yōu)勢(shì)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，農(nóng)業(yè)植保、播種、農(nóng)作物數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域處處都可以看見(jiàn)無(wú)人機(jī)的身影。在農(nóng)業(yè)植保方面，無(wú)人機(jī)的應(yīng)用可以有效地節(jié)省勞動(dòng)力，降低作業(yè)成本，提高工作效率和施藥穿透性。據(jù)測(cè)試，無(wú)人機(jī)噴灑農(nóng)藥的效率能達(dá)到傳統(tǒng)施藥方式的30倍以上。在農(nóng)作物數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)方面，基于遙感的無(wú)人機(jī)可有效獲取農(nóng)作物生長(zhǎng)期、表型信息、覆蓋率等信息，為農(nóng)情監(jiān)測(cè)提供依據(jù)，提高生產(chǎn)效率。 線路巡檢有效避免巡視盲點(diǎn) 我國(guó)的電力輸配線路和油氣管線均具有距離長(zhǎng)、分布廣、環(huán)境復(fù)雜的特點(diǎn)，這給線路巡檢帶來(lái)了很大的難度。傳統(tǒng)的人工巡查方式不僅成本高、效率低，而且安全風(fēng)險(xiǎn)大。有了巡檢無(wú)人機(jī)以后，這些困難迎刃而解。無(wú)人機(jī)具有巡線機(jī)動(dòng)靈活、巡檢快捷、信息反饋及時(shí)、工作效率高等特點(diǎn)，在線路巡檢領(lǐng)域大顯身手。據(jù)新聞報(bào)道，2019年2月吐哈油田應(yīng)用無(wú)人機(jī)智能巡檢，工作效率提高了10倍。另外，無(wú)人機(jī)通過(guò)搭載的高清攝像頭，還可以清晰看到線路狀況，發(fā)現(xiàn)地面巡視難以發(fā)現(xiàn)的缺陷，避免巡視盲點(diǎn)。 應(yīng)急救援實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離搜救 隨著技術(shù)的發(fā)展，無(wú)人機(jī)在應(yīng)急救災(zāi)領(lǐng)域應(yīng)用更加廣泛。救災(zāi)專用無(wú)人機(jī)結(jié)合視頻、紅外監(jiān)控及圖傳設(shè)備，可對(duì)地震、洪水、火山爆發(fā)等自然災(zāi)害以及各類突發(fā)事故進(jìn)行巡查、偵測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)救援指揮以及防控。而且，無(wú)人機(jī)搜索技術(shù)可以巧妙地將射頻技術(shù)和人身定位搜索相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離搜救。2014年，中國(guó)云南省魯?shù)榘l(fā)生6.5級(jí)地震。我國(guó)使用無(wú)人機(jī)快速三維建模技術(shù)，繪制了震區(qū)地質(zhì)災(zāi)害排查評(píng)估地圖，實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)災(zāi)害信息第一時(shí)間三維可視化，為災(zāi)害應(yīng)急救援指揮提供了有效指導(dǎo)。 視野全面監(jiān)測(cè)森林火情 消防無(wú)人機(jī)集飛控技術(shù)、傳感技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)于一身，具備無(wú)人駕駛、機(jī)動(dòng)靈活、視野全面、可掛載高清攝像機(jī)和數(shù)字視頻傳輸設(shè)備的優(yōu)勢(shì)。這種無(wú)人機(jī)不僅可監(jiān)測(cè)森林火災(zāi)，而且可出入高濕、高溫的火場(chǎng)上空，深入消防員難以深入的區(qū)域，持續(xù)偵查火場(chǎng)災(zāi)情，傳輸火場(chǎng)信息，提供通信保障，輔助火場(chǎng)滅火，投送救援物資以及輔助人員救援等。2015年，澳大利亞珀斯市利用美國(guó)一家公司的無(wú)人機(jī)上的電子光學(xué)系統(tǒng)和影像信息采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)火災(zāi)發(fā)生、發(fā)展以及分布密度的監(jiān)測(cè)。 對(duì)臺(tái)風(fēng)進(jìn)行飛行探測(cè) 氣象監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)機(jī)動(dòng)靈活、精度高、成本低，不受地域限制，可靈活搭載小型化的氣象觀測(cè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)空氣溫度、濕度、氣壓和環(huán)境二氧化碳等氣象監(jiān)測(cè)指標(biāo)的實(shí)時(shí)觀測(cè)和數(shù)據(jù)傳輸，并成為傳統(tǒng)氣象站的有益補(bǔ)充，為低空氣象監(jiān)測(cè)、突發(fā)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)、精細(xì)化氣象預(yù)報(bào)、大氣污染研究等提供技術(shù)支撐。2008年7月，中國(guó)大陸首次利用無(wú)人機(jī)對(duì)臺(tái)風(fēng)“海鷗”進(jìn)行了飛行探測(cè)，飛行時(shí)間3小時(shí)，高度500米，距臺(tái)風(fēng)中心最近距離為108.4公里，獲取了90%以上氣象要素資料。 助力國(guó)土資源動(dòng)態(tài)監(jiān)管 隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，無(wú)人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)在國(guó)土資源監(jiān)測(cè)、礦產(chǎn)資源監(jiān)管、土地整理、耕地保護(hù)、國(guó)土執(zhí)法檢查、城市規(guī)劃等方面的應(yīng)用日趨深化。無(wú)人機(jī)通過(guò)綜合利用先進(jìn)的無(wú)人駕駛飛行器技術(shù)、遙感傳感器技術(shù)等，能自動(dòng)、快速獲取國(guó)土、資源、環(huán)境等空間遙感信息，并進(jìn)行遙感數(shù)據(jù)處理、建模和應(yīng)用分析，從而可以清晰展現(xiàn)國(guó)土資源分布情況，精確監(jiān)測(cè)國(guó)土資源的位置、范圍、面積、形態(tài)、利用情況等。而且，通過(guò)無(wú)人機(jī)遙感成果，還可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和依法查處被監(jiān)測(cè)區(qū)域國(guó)土資源違法行為，有助于國(guó)土資源動(dòng)態(tài)監(jiān)管。 測(cè)繪建立三維海島礁模型 在海洋監(jiān)測(cè)方面，無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與船載設(shè)備調(diào)查、海面浮標(biāo)等常規(guī)的海面監(jiān)測(cè)方式相比有著許多獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，其機(jī)動(dòng)靈活，可以覆蓋地理位置偏遠(yuǎn)、環(huán)境條件惡劣的海區(qū)，獲取綜合、全面的海域環(huán)境參數(shù)，為海洋區(qū)域氣候、海洋異常變化、海洋生物環(huán)境、入?？诤Ｋ}度變化、沿海土地鹽堿化等研究提供數(shù)據(jù)信息。在海島礁測(cè)繪中，無(wú)人機(jī)可提取海島礁的輪廓線、面積、覆被類型等信息，建立三維海島礁模型。無(wú)人機(jī)還可以搭載盛水容器和抽水裝置，實(shí)現(xiàn)低空水質(zhì)監(jiān)測(cè)采樣，快速發(fā)現(xiàn)水質(zhì)問(wèn)題。 開(kāi)通偏遠(yuǎn)地區(qū)配送航線 近年來(lái)，隨著現(xiàn)代物流業(yè)的興起和網(wǎng)絡(luò)電商的快速普及，世界范圍內(nèi)對(duì)于物流用無(wú)人機(jī)的需求也在快速拓展，無(wú)人機(jī)與智能包裹柜的全自動(dòng)閉環(huán)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。無(wú)人機(jī)還可以充分觸及偏遠(yuǎn)山區(qū)的配送需求，中國(guó)郵政在浙江安吉山村地區(qū)開(kāi)通了第一條無(wú)人機(jī)配送航線，試點(diǎn)偏遠(yuǎn)地區(qū)配送服務(wù)。 參與救援行動(dòng)成功解救人質(zhì) 民用無(wú)人機(jī)除了以上用途外，還被應(yīng)用于影視拍攝、航拍、警力安防、娛樂(lè)等領(lǐng)域。在影視拍攝方面，許多經(jīng)典大片如《哈利·波特》系列、《變形金剛4》等，都能從幕后發(fā)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的蹤影。在警力安防方面，警用無(wú)人機(jī)作為一種新型警用裝備，在追捕、巡邏搜索、交通管理、大型活動(dòng)安保以及社會(huì)救援救助任務(wù)中發(fā)揮著重要作用。2015年3月13日，法國(guó)巴黎發(fā)生人質(zhì)劫持事件，警方動(dòng)用無(wú)人機(jī)參與救援行動(dòng)，成功解救了人質(zhì)。 延伸閱讀 無(wú)人機(jī)在抗擊新冠肺炎疫情中的應(yīng)用 防疫宣傳 無(wú)人機(jī)憑借其輕便靈活、受地形影響小、覆蓋面廣的優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用于各地防疫宣傳中。利用無(wú)人機(jī)攜帶的廣播設(shè)備，向人們進(jìn)行防疫知識(shí)的推廣宣傳及重要信息通知，既可以用于人員密集的高樓層小區(qū)，也可以用于比較偏僻的村鎮(zhèn)，以及大喇叭不能傳到的背街小巷，實(shí)現(xiàn)防疫宣傳“空中地上”全覆蓋。 防控巡查 在新冠肺炎疫情防控的戰(zhàn)場(chǎng)上，無(wú)人機(jī)高空巡查成為了疫情防控的新手段。無(wú)人機(jī)具有機(jī)動(dòng)靈活、巡查快捷、信息反饋及時(shí)、工作效率高等特點(diǎn)，在巡查領(lǐng)域成為疫情防控的“尖兵”。無(wú)人機(jī)可以每天多次巡查各個(gè)社區(qū)、村莊以及重要交通要道，對(duì)未佩戴口罩、違規(guī)聚集的市民進(jìn)行“喊話”，勸導(dǎo)市民安心在家配合疫情防控工作，預(yù)防傳染。 噴灑消毒 運(yùn)用無(wú)人機(jī)消毒具有精準(zhǔn)、快速、高效、安全四大優(yōu)點(diǎn)。在精準(zhǔn)噴灑消毒方面，無(wú)人機(jī)通過(guò)GPS衛(wèi)星定位，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)縫隙、無(wú)重復(fù)噴灑藥物。據(jù)報(bào)道，全國(guó)上萬(wàn)架無(wú)人機(jī)已經(jīng)接入北斗高精度定位系統(tǒng)，按照系統(tǒng)生成的航點(diǎn)以及飛行路徑，能達(dá)到厘米級(jí)飛行精度，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)噴灑。 在作業(yè)效率方面，無(wú)人機(jī)噴灑消毒與傳統(tǒng)人工噴灑作業(yè)相比省時(shí)省力，降低了作業(yè)成本，提高了工作效率。2020年2月10日，蘇州市科技城為確保轄區(qū)企業(yè)順利復(fù)工，利用無(wú)人機(jī)在集宿區(qū)、企業(yè)出入口等人員聚集區(qū)進(jìn)行空中噴灑消毒，僅用了半個(gè)小時(shí)，就把占地14萬(wàn)平方米的園區(qū)進(jìn)行了一次全覆蓋消毒。在施藥效果方面，無(wú)人機(jī)施藥穿透性高。因?yàn)闊o(wú)人機(jī)作業(yè)時(shí)高度低，速度慢，在無(wú)人機(jī)旋翼向下氣流的作用下，可增強(qiáng)藥物穿透性。在安全性方面，無(wú)人機(jī)消毒可以避免作業(yè)人員接觸消毒液體，提高消毒作業(yè)的安全性。 交通管控 無(wú)人機(jī)憑借不受地形限制、飛行速度快、控制距離遠(yuǎn)的優(yōu)勢(shì)，變身為交警的“小助手”，在高速路的疫情防控檢查點(diǎn)進(jìn)行空中喊話，輔助交警加強(qiáng)管控工作，幫助交警進(jìn)行交通疏導(dǎo)，提高檢查點(diǎn)的檢測(cè)效率，減少擁堵。而且，無(wú)人機(jī)協(xié)助交通管控，還能避免人員近距離接觸，避免傳染。 遠(yuǎn)程測(cè)溫 遠(yuǎn)程測(cè)溫是無(wú)人機(jī)的新“技能”。在無(wú)人機(jī)上裝載紅外熱成像傳感器，借助熱成像技術(shù)，無(wú)人機(jī)猶如擁有了一雙“透視眼”，不僅可以遠(yuǎn)距離、全覆蓋、高效率地測(cè)出區(qū)域人群溫度或相關(guān)人員體溫，而且還可以避免大量人力支出，減少人員接觸，實(shí)現(xiàn)安全防控。 據(jù)新華社報(bào)道，2020年1月底，江西省宜春市社區(qū)就借助無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)“入戶測(cè)溫”，既高效完成測(cè)溫工作，又避免人員接觸，減少交叉感染風(fēng)險(xiǎn)。另外，在南京浦口區(qū)湯泉街道，通過(guò)無(wú)人機(jī)喊話，居民打開(kāi)窗戶配合，無(wú)人機(jī)在小區(qū)上空飛行一圈就能實(shí)現(xiàn)居家隔離測(cè)溫，測(cè)溫精度基本能達(dá)到0.5℃。對(duì)于人群聚集的區(qū)域，無(wú)人機(jī)可以自動(dòng)靠近人群上空，通過(guò)高精度紅外測(cè)溫儀對(duì)所有人進(jìn)行在線測(cè)溫，確定有無(wú)發(fā)熱異常人員，如果發(fā)現(xiàn)體溫超過(guò)預(yù)設(shè)溫度人員，無(wú)人機(jī)就會(huì)報(bào)警，并通報(bào)數(shù)據(jù)信息，相關(guān)工作人員將有針對(duì)性地進(jìn)行核查。