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無人機行業的四大新趨勢

2018-08-24


新時代的無人機是如何一步步成為熱門?

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而目前,又有哪些無人機發展趨勢值得關注呢?

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與新興的互聯網和GPS技術一樣,無人機也在逐漸超越其軍事領域的應用,成為強大的商業手段,并已實現向消費級市場的飛躍,在消防、農業等領域皆形成了成熟的技術。

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2017年見證了無人機和無人機技術在各行各業的興起。據谷歌稱,關鍵詞“無人機”在201612月達到搜索頂峰,并在2017年保持著較高水平。

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由于入門成本低、尺寸較小、行動靈活等特點,無人機持續吸引著各技術領域的人員投入研究。據投行高盛(Goldman Sachs)預測,到2020年全球無人機市場價值將達到1000億美元。大部分增長將來自商業和政府部門不斷增長的需求。高盛報告補充道,無人機技術的全部經濟潛力“很可能是該數字的多倍,因為無人機領域的連鎖反應會影響整個經濟。

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2018年及以后可以預見哪些無人機技術和及其應用的發展?

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無人機硬件將繼續提升

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無人機需要充足的動力源:更好的電池——改進的能源管理可延長滯空時間;效率更高的動力系統允許更大的有效載荷。研究人員正在努力通過探索一系列創新技術來滿足這些需求,未來預期將有以下新技術:

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1)太陽能電池板在飛行期間為電池充電;

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2)允許更長飛行時間和更重載荷的氫燃料電池;

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3)無線傳輸電力的激光器;

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4)納米管和氣凝膠電池,其性能遠遠超過目前使用的鋰離子聚合物電池。

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碳纖維增強聚合物等新材料與先進的制造技術(如熔融沉積成型和激光燒結)相結合,將使無人機更輕,更便宜,并且可能更容易制造。先進材料包括由菌絲細胞制成的生物可降解的生物無人機,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”從化學品中“生長”出無人機。

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無人機制造商一直在努力改進各式各樣的無人機傳感器。這些包括可視攝像頭,紅外探測器,多光譜和高光譜傳感器,光探測和測距(LiDAR),慣性測量單元如陀螺儀和加速度計,以及測量電流,磁場和聲壓的傳感器。這些傳感器可以提供光譜帶的高分辨率數據,特別是紅外光譜,并且能提供比飛機或衛星更精確的信息。在今年更小,更輕,更快,更便宜,更可靠,更準確,更靈敏的傳感器將面試和生產。

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無人機將擁抱大數據

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無人機制造商正在努力開發自動避障系統,該系統處理無人機傳感器數據以避免碰撞或允許自動起飛和著陸。該技術目前用于少數設備中并且不斷改進??偛课挥诓ㄊ款D的美國機器人公司(American Robotics)及其他公司已開發出全自動無人機系統,可以反復、可靠地執行定義明確的任務,無需飛行員介入。

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更智能的無人機傳感器與機器學習和人工智能相結合,使公司能夠將預測分析應用于眾多商業問題。例如,美國普渡大學的研究人員成功地將無人機和深度學習技術結合起來,以檢測核電站鋼構件的裂縫。該系統根據鋼表面周圍不斷變化的紋理自動識別裂縫,并告知技術人員潛在的威脅。處理過程大約需要一分鐘。這不僅可以節省技術人員的時間,還能更有效地分配工作,降低未知的風險。美國無人機制造商和服務提供商(Kespry)通過建立一個可以計算屋頂冰雹襲擊的機器學習系統,將目標鎖定在檢查和保險市場上。

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通過將無人機技術與機器學習相結合,使無人機收集的照片,實時視頻,熱成像或正射航拍圖和輻射測量數據得以自動完成。建筑和基礎設施管理人員現在可以更快,更低成本地識別質量缺陷、故障或設計缺陷。自動化無人機也被用于檢查發電廠和輸電線路,并提供有關基礎設施狀況的實時分析。農民也正在使用類似的技術自動計算農作物,識別雜草,并確定作物何時需要水和肥料。自動化無人機存在無數其他的應用。

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更多組織將使用無人機

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越來越多的企業和政府組織正意識到無人機能夠幫助他們更有效地運作。BCG報告“無人機進入工作崗位”預測,“在未來二十年內,企業將把工業無人機用于工作監控設施,跟蹤貨物運輸,甚至可能將雜貨運送到您的家門口?!钡?/span>2050年,歐洲和美國的工業無人機機隊將超過100萬臺,每年產生500億美元的產品和服務收益。

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高盛預計,2016年至2020年間,全球各地的公司和政府將在無人機行業投入130億美元。新聞雜志《經濟學人》近期的一份報告稱,大多數無人機公司初期都提供無人機定制服務。如,在澳大利亞,知名的無人機服務提供商National Drones為各種行業提供量身定制的無人機解決方案,包括建筑和太陽能電池板檢查,保險評估,農業用地監控,電視和媒體,采礦,測繪和測量,資產檢查,緊急情況服務,房地產等。外包工作給無人機服務提供商使公司和政府部門能夠專注于其核心業務,并更進一步的為企業增加價值。

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法律和監管框架將不斷發展

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在美國,NASA正在籌集數十億美元的資金,用于開發無人機系統交通管理(UTM),這是一種能夠安全協調有人駕駛和無人駕駛飛行的無人機自動交通管理系統。美國聯邦航空管理局(FAA)目前正在測試一種自動化系統,該系統終將成為全國無人機運營商提供近乎實時的空域授權請求處理。從20184月開始,低空授權和告知能力(LAANC)將逐步部署在覆蓋約500個機場的近300個空中交通設施中。該系統預計將大幅減少無人機飛行授權等待時間,并允許運營商快速規劃其航班??罩薪煌ü苤茊T也可以看到計劃中的無人機操作將在何處進行。

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201710月,澳大利亞民航安全局(CASA)通過加強娛樂用戶的安全規則,回應無人機安全問題以及無人機數量的快速增長。

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無人機任務——當前和未來

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當前:

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無人機飛行通常是由受認證的操作員的控制下進行的視距內任務。飛行路徑和高度上限受到政府立法和現行保險條款的限制。通常飛行持續不到一個小時,一個或兩個傳感器收集幾GB的數據。數據存儲在飛機上并在飛行后檢索和處理。

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未來:

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無人機將使用檢測和壁障技術的高度自主化任務。無人機交通控制中心將識別和跟蹤關鍵空域中的無人機。由于立法和保險的改善,航班將更加普及。多個板載傳感器將通過4G/5G蜂窩網絡實時傳輸數據。應用機器學習和人工智能的操作員控制中心將利用這些數據自動修改無人機任務并驅動大量的商業應用。

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無人機應用

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礦業

無人機將與物聯網(IoT)傳感器結合使用,以數字方式管理礦山運營。無人機可以提供有關采礦場內外卡車,礦石和供應流量的數據,以優化日常運營,還可以提供數據來幫助礦坑設計。

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農業

當前無人機可用于土地調查和其他數據收集應用。在未來,它們可能被用于支持精確農業,精確農業依賴于有關該領域不同部分條件的數據,以更精確地管理灌溉和噴灑農藥。目標是提高作物產量,同時減少昂貴投入的使用。

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能源和公用事業

無人機可用于自動檢查海上鉆井平臺和煉油廠,降低風險并實現預防性維護,并避免因設備故障造成的代價高昂的中斷工作。對于公用事業公司來說,無人機不僅可以更好,更及時地監測輸電線路和太陽能場,還可以用來減少盜竊的發生。

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保險

可以派遣無人機記錄暴風雨后的房屋和建筑物損壞的數字視頻以及墜機現場的汽車。這些功能可以降低索賠處理成本,加速客戶服務并生成額外的承保數據。通過將無人機與機器學習相結合,保險公司將能夠改進對損壞的預測。通過比以往更好地評估風險,保險公司將能夠更準確地設定保費。

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執法

無人機可用于監控交通事故,捕獲犯罪現場照片,搜索失蹤物品和人員,追蹤可疑人員或車輛,在抗議和體育賽事期間監控人群,更換或補充保安,支持邊境安全,執行海上監視,以及許多其他任務。

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氣象

無人機可以在很短的時間內和局部規模內提供高精度的氣象數據。無人機和衛星數據的結合有助于產生更準確的天氣預報。

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通信

未來,無人機將用于廣播電信信號,如廣播,電視和互聯網,無論是長期還是臨時任務。例如,無人機可以形成便攜式移動蜂窩站點,為蜂窩數據覆蓋較小或者受損的位置提供臨時無線網絡覆蓋,例如在重大公共事件或自然災害期間。

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防御

隨著全球競爭的加劇和技術的不斷改進,在可預見的未來,國防仍將是重要市場(預計為700億美元)。目前,已有30多國擁有或正在開發用于軍事用途的武裝無人機。

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原文來源:電子發燒友網


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