无人机技术突破和应用革新或开启2017新局面

作者: Maggie 2017-03-22 15:56:08

随处可见的“无人机+自拍/跟拍”、京东和亚马逊今年开启的“无人机+物流”、台湾地震上的“无人机+救灾”、春晚演出上的“无人机+表演”、农业应用上的“无人机+植保”、输电线路上的“无人机+巡线”以及百度地图上的“无人机+测绘”等应用,都表现出无人机在各大领域扮演着越来越重要的角色。

然而,在持续近两年的井喷式增长后,2016年无人机在资本市场上遇冷,投资缩水更加剧了无人机市场的两级分化。去年12月初,无人机市场第三季度跟踪报告指出,大疆的市场份额首度出现下滑,这预示着独角兽企业间的竞争更加激烈。

业内认为,无人机市场已经进入洗牌阶段,而国际舞台上的玩家尤为明显。

2016年11月9日,运动相机老品牌Gopro旗下Karma无人机上市仅16天就宣布将售出的2500台全部召回;2017年1月16日,众筹后一直跳票的Lily无人机宣布倒闭,而国内也传来了两家知名无人机厂商亿航与零度大幅裁员的消息。

不过,据外媒网站2月8日报道,随着无人机的不断推广,世界各地的企业正在探索无人机新的应用领域。研究机构Grand View的一份最新报告显示,到2025年,全球无人机业务市场规模预计将达到843.1亿美元(约合人民币5803亿元)。

2016年无人机在技术领域取得多项突破

续航方面,最高的续航时间从60min提高到了273min,足足翻了四倍左右;

2016年诸多企业在该领域做出了新的尝试,并取得了成功。以我们熟知的大疆和科比特为例,在2016年下半年,大疆发布的Phantom 4 Pro的续航时间就达到了30min,相比过去提高了5min左右,已经达到了当前消费级无人机续航时间的安全限制水平;与此同时,商用级无人机供应商科比特在今年也脱颖而出,其在4月份发布的HYDrone-1800无人机采用了氢燃料电池代替了传统的锂聚合物电池,使得续航时间提高了4倍多,达到业内最高水平的273min,这就让无人机能够有效应对一些高海拔、高气压的极端困难的作业环境。

而另一方面,太阳能电池也日渐成为无人机续航技术领域发展的一大新趋势。前不久,无人机太阳能解决方案开发商Alta Devices就为无人机制造商C-Astral研发的新一代无人机提供了太阳能技术,该技术极大的提升了无人机的续航能力,而这款新型太阳能电池以31.6%的太能效率打破了世界记录,可以使无人机至少可以再多飞行两个小时,与此同时这款太阳能供电技术还可以做到延长无人机的飞行时间而不会影响高性能飞机设计。

在跟拍技术方面,低精度的GPS定位导航追踪技术正逐步被“RTK+多目视觉图像追踪”的混合式跟拍技术所取代;

在无人机跟拍领域,活跃着两大流派:一种是基于GPS卫星定位的跟拍技术;另一类则是相对高端的“RTK+图像追踪”技术。但在如今的市场上,图像追踪技术的应用却并不如GPS卫星定位技术普遍,究其原因主要是GPS卫星定位技术开发成本低、技术成熟且性价比高,因此被广泛采用,但GPS定位追踪也存在着诸多的缺陷,定位精度低、可靠性不强以及易受干扰等壁垒也使其在无人机领域的发展受到限制。

相比之下,“RTK+图像追踪”正在成为新的革命力量,引导着无人机跟拍技术的发展,基于RTK技术(实时动态差分法)的无人机定位系统能够通过实时获取卫星导航信号和RTK差分定位信息,来实现高精度的GPS导航定位,能够极大的提升GPS定位导航的精度,比如今年极飞开发的P20V2就采用了军用级别的RTK定位模块,让航线的精度达到了厘米级。不仅让农业植保的喷洒更为精准。

在图传模块上,Lightbridge技术也成为主流,未来有望逐步取代老旧的Wi-Fi图传;

Lightbridge技术就显得更加“统筹兼顾”,它主要是采用软件来定义无线电技术(SDR),摆脱了Wi-Fi传输在距离和带宽上的突出矛盾。具体来讲,高效的数字压缩技术和信道传输技术是Lightbridge的主要特色,这两种优势使得其在各种不利的无线传输场景下均能获得稳定的高清视频流传输,同时在相同发射功率下,巨大的链路余量也能够明显增强无人机的抗干扰和遮挡的能力。

更为突出的则是无人机的避障技术,过去可靠性不强的结构光投射和单一的超声波避障技术逐步被摒弃,而“双目视觉+超声波”及基于主动近红外照射技术的“夜间避障”将成为主流。

“双目立体视觉”是今年无人机避障领域的一个“新面孔”,它一改传统避障技术依靠信号来探测障碍物的方式,采用了全新的三维深度图像信息获取技术,实现了更为可靠的无人机避障功能。在当前的形势下,“双目立体视觉”(简称双目功能)已日益受到重视,成为了诸多新品的标配和宣传点,大疆创新发布的精灵Phantom4就运用了立体视觉定位系统,由双目视觉传感器和一组超声波传感器组成,从根本上解决了传统避障技术易受干扰及数据信号的可靠性问题,实现了复杂环境下均能实现稳定飞行的功能。

首款无人机夜视系统--“天目”,从根本上的改变了无人机“夜盲症”的现状。这款夜间避障模块采用了主动近红外照射技术,简单来说就是加了特殊的“手电筒”,并改造了“手电筒”作为无人机“眼睛”的设备,而双目是由两个黑白镜头组成,从380-1080nm波段都可以成像,这也就意味着无人机不仅能“看见”可见光,还能看见人眼也看不见的红外线。无人机会主动发射近红外线光线,虽然人眼看不到,但能作为夜晚的光源,双目的每一个镜头就能接收到环境中的红外线的反馈,经过双目计算后就可以感知到环境和障碍物了,而且避障距离和白天相比没有变化,都是30米(角度:水平FOV65°)。

除此之外,无人机技术在云台增稳、定点悬停、主控芯片等多个领域也取得了前瞻性的进步。

面对无人机技术的迅猛发展,世界各地公司都在创造基于无人机服务的新的商业和运营模式。因而如今的无人机公司已经不再局限于此前的在人们所关注的业余爱好领域方面发展,而是不断寻求更加广泛的日常应用领域。

2016年行业级无人机的机器应用市场

农业方向,2016年,大疆先后推出了两代农业无人机产品,极飞发布新一代 P20 2017 植保无人机系统,天途航空推出“天农M6E”。 2016年5月,农业部办公厅发布了《关于开展农用植保无人飞机专项统计工作的通知》,给了农用无人机更多想象空间。

2016年大疆的选择是搭建生态,以培训第三方服务商为主,极飞的选择是以自有服务为主,同时销售无人机给第三方。而由由GGV、真格、顺为投资的农田管家则希望从“滴滴叫飞手”的模式入局。

物流方向,相比于产品的提供方,离消费者更近的电商、物流企业获得了更高的媒体关注度。2016年,亚马逊终获政策支持,成功试飞。京东无人机在宿迁送出试运营第一单,中国邮政携手迅蚁开通第一条无人机邮路,但无人机在国内物流行业的应用显然并不会一蹴而就。安全与政策依然是各个玩家不得不面对的问题。而Google Project Wing和亚马逊的 Project Air也给了物流无人机创业者更多的启发。纯电动垂直起降固定翼的研发成了新的方向,混合翼也成了过渡时期的新方案之一。

与整个机器人行业类似,政府及机构依然是最稳定的买家,安防、电力成了最为成熟、可靠的应用市场。

相比于国内公司,海外的华人创业者也在商业化道路上探索。岚斯科技想要用无人机做风电设备巡检,已开始接触合作客户。做无人机房屋定损的Panton,已在飓风Matthew后的美国东海岸进行应用。

无人机日常业务的发展受益于其在农业、测绘和测量、基础设施维护和检查、安全和监视,以及大型资本项目中的应用。此外,采矿和保险预计也将成为无人机潜在的扩展领域,利用无人机能够轻松获取高质量的数据,有利于推动处理过程的改进。

考虑到成本,世界各地的企业也正在寻求购买数据和信息服务,而不是直接投资于设备。创新型公司也正在加紧探索无人机在空中消防、急救、以及基础设施和住宅/商业综合体设计中的应用。

无人机 技术 新局面
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