2018年的無(wú)人機(jī)如何成為熱門以及哪些無(wú)人機(jī)發(fā)展趨勢(shì)值得關(guān)注呢?像互聯(lián)網(wǎng)和GPS技術(shù)一樣,無(wú)人機(jī)正在逐漸超越其軍事領(lǐng)域的應(yīng)用,成為強(qiáng)大的商業(yè)手段,并且他們已實(shí)現(xiàn)向消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)的飛躍,從商用到民用皆有成熟的技術(shù),比如消防和農(nóng)業(yè)。
2017年見(jiàn)證了無(wú)人機(jī)和無(wú)人機(jī)技術(shù)在各行各業(yè)的興起。據(jù)谷歌稱,關(guān)鍵詞“無(wú)人機(jī)”在2016年12月達(dá)到搜索頂峰,并在2017年保持著較高水平。
由于入門成本低,尺寸較小,無(wú)人機(jī)持續(xù)吸引著各技術(shù)領(lǐng)域的人員投入研究。
無(wú)人機(jī),無(wú)人駕駛飛行器(UAV),包括四軸飛行器,多旋翼飛行器或無(wú)人航空系統(tǒng)(UAS)。自誕生至今已經(jīng)100多年,但最近在硬件,軟件和數(shù)據(jù)處理方面的突破使得無(wú)人機(jī)能夠成為商用主流。僅在美國(guó),聯(lián)邦航空管理局(FAA)就預(yù)測(cè)2016-2021年間商用無(wú)人機(jī)機(jī)隊(duì)將從42,000增長(zhǎng)10倍至420,000。歐洲當(dāng)局預(yù)計(jì)會(huì)有類似增長(zhǎng)。所有這些增長(zhǎng)的背后,隱藏著巨大的市場(chǎng)。
投行高盛(Goldman Sachs)預(yù)測(cè),到2020年全球無(wú)人機(jī)市場(chǎng)價(jià)值將達(dá)到1000億美元。大部分增長(zhǎng)將來(lái)自商業(yè)和政府部門不斷增長(zhǎng)的需求。高盛報(bào)告補(bǔ)充道,無(wú)人機(jī)技術(shù)的全部經(jīng)濟(jì)潛力“很可能是該數(shù)字的多倍,因?yàn)闊o(wú)人機(jī)領(lǐng)域的連鎖反應(yīng)會(huì)影響整個(gè)經(jīng)濟(jì)。
在2018年及以后可以預(yù)見(jiàn)哪些無(wú)人機(jī)技術(shù)和及其應(yīng)用的發(fā)展?請(qǐng)看以下例子:
01無(wú)人機(jī)硬件將繼續(xù)提升
無(wú)人機(jī)需要充足的動(dòng)力源。更好的電池——改進(jìn)的能源管理可延長(zhǎng)滯空時(shí)間。高效的動(dòng)力系統(tǒng)允許更大的有效載荷。究人員正在努力通過(guò)探索一系列創(chuàng)新技術(shù)來(lái)滿足這些需求,未來(lái)預(yù)期將有以下新技術(shù):
①太陽(yáng)能電池板在飛行期間為電池充電;
②允許更長(zhǎng)飛行時(shí)間和更重載荷的氫燃料電池;
③無(wú)線傳輸電力的激光器;
④納米管和氣凝膠電池,其性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)目前使用的鋰離子聚合物電池。
碳纖維增強(qiáng)聚合物等新材料與先進(jìn)的制造技術(shù)(如熔融沉積成型和激光燒結(jié))相結(jié)合,將使無(wú)人機(jī)更輕,更便宜,并且可能更容易制造。先進(jìn)材料包括由菌絲細(xì)胞制成的生物可降解的生物無(wú)人機(jī),這種材料類似于蜜蜂用以筑巢的材料。其他研究人員正在使用“Chemputers”從化學(xué)品中“生長(zhǎng)”出無(wú)人機(jī)。
無(wú)人機(jī)制造商一直在努力改進(jìn)各式各樣的無(wú)人機(jī)傳感器。這些包括可視攝像頭,紅外探測(cè)器,多光譜和高光譜傳感器,光探測(cè)和測(cè)距(LiDAR),慣性測(cè)量單元如陀螺儀和加速度計(jì),以及測(cè)量電流,磁場(chǎng)和聲壓的傳感器。這些傳感器可以提供所有光譜帶的高分辨率數(shù)據(jù),特別是紅外光譜,并且能提供比飛機(jī)或衛(wèi)星更精確的信息。在今年更小,更輕,更快,更便宜,更可靠,更準(zhǔn)確,更靈敏的傳感器將面試和生產(chǎn)。
02無(wú)人機(jī)將擁抱大數(shù)據(jù)
無(wú)人機(jī)制造商正在努力開(kāi)發(fā)自動(dòng)避障系統(tǒng),該系統(tǒng)處理無(wú)人機(jī)傳感器數(shù)據(jù)以避免碰撞或允許自動(dòng)起飛和著陸。該技術(shù)目前用于少數(shù)設(shè)備中并且不斷改進(jìn)??偛课挥诓ㄊ款D的美國(guó)機(jī)器人公司(American Robotics)及其他公司已開(kāi)發(fā)出全自動(dòng)無(wú)人機(jī)系統(tǒng),可以反復(fù),可靠地執(zhí)行定義明確的任務(wù),無(wú)需飛行員介入。
更智能的無(wú)人機(jī)傳感器與機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能相結(jié)合,使公司能夠?qū)㈩A(yù)測(cè)分析應(yīng)用于眾多商業(yè)問(wèn)題。例如,美國(guó)普渡大學(xué)的研究人員成功地將無(wú)人機(jī)和深度學(xué)習(xí)技術(shù)結(jié)合起來(lái),以檢測(cè)核電站鋼構(gòu)件的裂縫。該系統(tǒng)根據(jù)鋼表面周圍不斷變化的紋理自動(dòng)識(shí)別裂縫,并告知技術(shù)人員潛在的威脅。處理過(guò)程大約需要一分鐘。這不僅可以節(jié)省技術(shù)人員的時(shí)間,還能更有效地分配工作,降低未知的風(fēng)險(xiǎn)。美國(guó)無(wú)人機(jī)制造商和服務(wù)提供商(Kespry)通過(guò)建立一個(gè)可以計(jì)算屋頂冰雹襲擊的機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng),將目標(biāo)鎖定在檢查和保險(xiǎn)市場(chǎng)上。
通過(guò)將無(wú)人機(jī)技術(shù)與機(jī)器學(xué)習(xí)相結(jié)合,使無(wú)人機(jī)收集的照片,實(shí)時(shí)視頻,熱成像或正射航拍圖和輻射測(cè)量數(shù)據(jù)得以自動(dòng)完成。建筑和基礎(chǔ)設(shè)施管理人員現(xiàn)在可以更快,更低成本地識(shí)別質(zhì)量缺陷、故障或設(shè)計(jì)缺陷。自動(dòng)化無(wú)人機(jī)也被用于檢查發(fā)電廠和輸電線路,并提供有關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施狀況的實(shí)時(shí)分析。農(nóng)民也正在使用類似的技術(shù)自動(dòng)計(jì)算農(nóng)作物,識(shí)別雜草,并確定作物何時(shí)需要水和肥料。自動(dòng)化無(wú)人機(jī)存在無(wú)數(shù)其他的應(yīng)用。
03更多組織將使用無(wú)人機(jī)