民用無人機的“十八般武藝”
in 行業(yè)動態(tài) by huan
無人機在小區(qū)進行防疫宣傳。 無人機準備噴灑消毒藥水。 無人機懸掛二維碼，控制車輛進出城市。 21世紀以來，民用無人機的發(fā)展已成為全球的熱點。如今，民用無人機已成為新型生產(chǎn)工具，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境監(jiān)測、應(yīng)急救災(zāi)、貨物運輸?shù)榷鄠€領(lǐng)域。在此次新冠肺炎疫情防控中，無人機也發(fā)揮了重要作用，再次引起人們廣泛關(guān)注。 1917年首架無人機在英國首飛 民用無人機，是利用無線電遙控設(shè)備和程序控制裝置操縱的不載人航空飛行器。由于無人機能完成復(fù)雜空中飛行任務(wù)和各種負載任務(wù)，因此也被稱為“空中機器人”。 無人機的誕生主要源于現(xiàn)代戰(zhàn)爭。1914年第一次世界大戰(zhàn)中，英國就提出研制一種不需要人駕駛，利用無線電操縱的小型飛機。1917年，世界上第一架無人機在英國成功首飛。無人機起初主要用于靶機和偵察等軍事任務(wù)，經(jīng)過一個世紀的發(fā)展，無人機的應(yīng)用逐步擴展到民用領(lǐng)域。 中國無人機研制始于20世紀五六十年代。1958年8月3日，西北工業(yè)大學(xué)研制出了中國第一套無人機系統(tǒng)，在西安窯村機場試飛成功，開創(chuàng)了我國無人機事業(yè)的先河。2006年以來，中國民用無人機公司紛紛成立，市場開始迅速升溫。2013年以后，中國無人機市場日漸火爆。 噴灑農(nóng)藥效率提高30倍 民用無人機憑借重量輕、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，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)測等領(lǐng)域處處都可以看見無人機的身影。在農(nóng)業(yè)植保方面，無人機的應(yīng)用可以有效地節(jié)省勞動力，降低作業(yè)成本，提高工作效率和施藥穿透性。據(jù)測試，無人機噴灑農(nóng)藥的效率能達到傳統(tǒng)施藥方式的30倍以上。在農(nóng)作物數(shù)據(jù)監(jiān)測方面，基于遙感的無人機可有效獲取農(nóng)作物生長期、表型信息、覆蓋率等信息，為農(nóng)情監(jiān)測提供依據(jù)，提高生產(chǎn)效率。 線路巡檢有效避免巡視盲點 我國的電力輸配線路和油氣管線均具有距離長、分布廣、環(huán)境復(fù)雜的特點，這給線路巡檢帶來了很大的難度。傳統(tǒng)的人工巡查方式不僅成本高、效率低，而且安全風(fēng)險大。有了巡檢無人機以后，這些困難迎刃而解。無人機具有巡線機動靈活、巡檢快捷、信息反饋及時、工作效率高等特點，在線路巡檢領(lǐng)域大顯身手。據(jù)新聞報道，2019年2月吐哈油田應(yīng)用無人機智能巡檢，工作效率提高了10倍。另外，無人機通過搭載的高清攝像頭，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。 應(yīng)急救援實現(xiàn)遠距離搜救 隨著技術(shù)的發(fā)展，無人機在應(yīng)急救災(zāi)領(lǐng)域應(yīng)用更加廣泛。救災(zāi)專用無人機結(jié)合視頻、紅外監(jiān)控及圖傳設(shè)備，可對地震、洪水、火山爆發(fā)等自然災(zāi)害以及各類突發(fā)事故進行巡查、偵測、現(xiàn)場救援指揮以及防控。而且，無人機搜索技術(shù)可以巧妙地將射頻技術(shù)和人身定位搜索相結(jié)合，實現(xiàn)了遠距離搜救。2014年，中國云南省魯?shù)榘l(fā)生6.5級地震。我國使用無人機快速三維建模技術(shù)，繪制了震區(qū)地質(zhì)災(zāi)害排查評估地圖，實現(xiàn)了地質(zhì)災(zāi)害信息第一時間三維可視化，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)測森林火情 消防無人機集飛控技術(shù)、傳感技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)于一身，具備無人駕駛、機動靈活、視野全面、可掛載高清攝像機和數(shù)字視頻傳輸設(shè)備的優(yōu)勢。這種無人機不僅可監(jiān)測森林火災(zāi)，而且可出入高濕、高溫的火場上空，深入消防員難以深入的區(qū)域，持續(xù)偵查火場災(zāi)情，傳輸火場信息，提供通信保障，輔助火場滅火，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一家公司的無人機上的電子光學(xué)系統(tǒng)和影像信息采集系統(tǒng)，實現(xiàn)了對火災(zāi)發(fā)生、發(fā)展以及分布密度的監(jiān)測。 對臺風(fēng)進行飛行探測 氣象監(jiān)測無人機機動靈活、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設(shè)備，實現(xiàn)空氣溫度、濕度、氣壓和環(huán)境二氧化碳等氣象監(jiān)測指標的實時觀測和數(shù)據(jù)傳輸，并成為傳統(tǒng)氣象站的有益補充，為低空氣象監(jiān)測、突發(fā)氣象災(zāi)害監(jiān)測、精細化氣象預(yù)報、大氣污染研究等提供技術(shù)支撐。2008年7月，中國大陸首次利用無人機對臺風(fēng)“海鷗”進行了飛行探測，飛行時間3小時，高度500米，距臺風(fēng)中心最近距離為108.4公里，獲取了90%以上氣象要素資料。 助力國土資源動態(tài)監(jiān)管 隨著無人機技術(shù)的迅速發(fā)展，無人機航空攝影測量技術(shù)在國土資源監(jiān)測、礦產(chǎn)資源監(jiān)管、土地整理、耕地保護、國土執(zhí)法檢查、城市規(guī)劃等方面的應(yīng)用日趨深化。無人機通過綜合利用先進的無人駕駛飛行器技術(shù)、遙感傳感器技術(shù)等，能自動、快速獲取國土、資源、環(huán)境等空間遙感信息，并進行遙感數(shù)據(jù)處理、建模和應(yīng)用分析，從而可以清晰展現(xiàn)國土資源分布情況，精確監(jiān)測國土資源的位置、范圍、面積、形態(tài)、利用情況等。而且，通過無人機遙感成果，還可以及時發(fā)現(xiàn)和依法查處被監(jiān)測區(qū)域國土資源違法行為，有助于國土資源動態(tài)監(jiān)管。 測繪建立三維海島礁模型 在海洋監(jiān)測方面，無人機監(jiān)測系統(tǒng)與船載設(shè)備調(diào)查、海面浮標等常規(guī)的海面監(jiān)測方式相比有著許多獨特優(yōu)勢，其機動靈活，可以覆蓋地理位置偏遠、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、入海口海水鹽度變化、沿海土地鹽堿化等研究提供數(shù)據(jù)信息。在海島礁測繪中，無人機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。無人機還可以搭載盛水容器和抽水裝置，實現(xiàn)低空水質(zhì)監(jiān)測采樣，快速發(fā)現(xiàn)水質(zhì)問題。 開通偏遠地區(qū)配送航線 近年來，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)對于物流用無人機的需求也在快速拓展，無人機與智能包裹柜的全自動閉環(huán)已經(jīng)實現(xiàn)。無人機還可以充分觸及偏遠山區(qū)的配送需求，中國郵政在浙江安吉山村地區(qū)開通了第一條無人機配送航線，試點偏遠地區(qū)配送服務(wù)。 參與救援行動成功解救人質(zhì) 民用無人機除了以上用途外，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)無人機的蹤影。在警力安防方面，警用無人機作為一種新型警用裝備，在追捕、巡邏搜索、交通管理、大型活動安保以及社會救援救助任務(wù)中發(fā)揮著重要作用。2015年3月13日，法國巴黎發(fā)生人質(zhì)劫持事件，警方動用無人機參與救援行動，成功解救了人質(zhì)。 延伸閱讀 無人機在抗擊新冠肺炎疫情中的應(yīng)用 防疫宣傳 無人機憑借其輕便靈活、受地形影響小、覆蓋面廣的優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于各地防疫宣傳中。利用無人機攜帶的廣播設(shè)備，向人們進行防疫知識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)場上，無人機高空巡查成為了疫情防控的新手段。無人機具有機動靈活、巡查快捷、信息反饋及時、工作效率高等特點，在巡查領(lǐng)域成為疫情防控的“尖兵”。無人機可以每天多次巡查各個社區(qū)、村莊以及重要交通要道，對未佩戴口罩、違規(guī)聚集的市民進行“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 運用無人機消毒具有精準、快速、高效、安全四大優(yōu)點。在精準噴灑消毒方面，無人機通過GPS衛(wèi)星定位，可以實現(xiàn)無縫隙、無重復(fù)噴灑藥物。據(jù)報道，全國上萬架無人機已經(jīng)接入北斗高精度定位系統(tǒng)，按照系統(tǒng)生成的航點以及飛行路徑，能達到厘米級飛行精度，實現(xiàn)精準噴灑。 在作業(yè)效率方面，無人機噴灑消毒與傳統(tǒng)人工噴灑作業(yè)相比省時省力，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，利用無人機在集宿區(qū)、企業(yè)出入口等人員聚集區(qū)進行空中噴灑消毒，僅用了半個小時，就把占地14萬平方米的園區(qū)進行了一次全覆蓋消毒。在施藥效果方面，無人機施藥穿透性高。因為無人機作業(yè)時高度低，速度慢，在無人機旋翼向下氣流的作用下，可增強藥物穿透性。在安全性方面，無人機消毒可以避免作業(yè)人員接觸消毒液體，提高消毒作業(yè)的安全性。 交通管控 無人機憑借不受地形限制、飛行速度快、控制距離遠的優(yōu)勢，變身為交警的“小助手”，在高速路的疫情防控檢查點進行空中喊話，輔助交警加強管控工作，幫助交警進行交通疏導(dǎo)，提高檢查點的檢測效率，減少擁堵。而且，無人機協(xié)助交通管控，還能避免人員近距離接觸，避免傳染。 遠程測溫 遠程測溫是無人機的新“技能”。在無人機上裝載紅外熱成像傳感器，借助熱成像技術(shù)，無人機猶如擁有了一雙“透視眼”，不僅可以遠距離、全覆蓋、高效率地測出區(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，實現(xiàn)安全防控。 據(jù)新華社報道，2020年1月底，江西省宜春市社區(qū)就借助無人機實現(xiàn)“入戶測溫”，既高效完成測溫工作，又避免人員接觸，減少交叉感染風(fēng)險。另外，在南京浦口區(qū)湯泉街道，通過無人機喊話，居民打開窗戶配合，無人機在小區(qū)上空飛行一圈就能實現(xiàn)居家隔離測溫，測溫精度基本能達到0.5℃。對于人群聚集的區(qū)域，無人機可以自動靠近人群上空，通過高精度紅外測溫儀對所有人進行在線測溫，確定有無發(fā)熱異常人員，如果發(fā)現(xiàn)體溫超過預(yù)設(shè)溫度人員，無人機就會報警，并通報數(shù)據(jù)信息，相關(guān)工作人員將有針對性地進行核查。