
當(dāng)今世界無人機(jī)應(yīng)用在各行各業(yè),各個(gè)領(lǐng)域(domain)。應(yīng)用方案層出不窮,幾乎就是想得到做得到。但無人機(jī)平臺(tái)也多種多樣,選擇合適的無人機(jī)才能更好的完成革命任務(wù)。
一、無人機(jī)平臺(tái)
目前主流的無人機(jī)有固定翼、直升機(jī)、多旋翼。
1、固定翼
固定翼是相對(duì)主流的無人機(jī),比較成熟,國內(nèi)做固定翼飛控的也很多。但一般應(yīng)用不多,因?yàn)槠鸾迪拗贫?,不能懸停,并且巡航條件下速度過快、要求高度過高,在很大程度上無法滿足使用條件,而且降落的失事率比較高。不管是傘降、撞網(wǎng)還是滑跑降落都比較危險(xiǎn)(danger)。而且撞網(wǎng)和傘降都相當(dāng)于 ;輕度墜機(jī) ;對(duì)機(jī)體壽命有不可逆的負(fù)面(negative)影響(influence)。例如某軍用偵查固定翼無人機(jī),其壽命僅有幾十個(gè)架次,民用固定翼的壽命更不樂觀。
但是其飛行過程非常安全,是自穩(wěn)定的飛行平臺(tái),距離遠(yuǎn),航程大,對(duì)大范圍的地圖測(cè)繪很有優(yōu)勢(shì),在軍用攻擊型無人機(jī)中也很常見。
2、直升機(jī)
直升機(jī)是傳統(tǒng)的無人直升機(jī)平臺(tái),應(yīng)用也最廣泛。這個(gè)國內(nèi)做的很多,有一些做的很可靠,用成熟可靠的飛控,加上正品的直升機(jī),可靠性近乎萬無一失;也有一些廠家仿制國外產(chǎn)品,配上航模級(jí)的飛控,雖然參數(shù)漂亮,但實(shí)際飛行的事故(accident)率讓人發(fā)指。
無人直升機(jī)的優(yōu)勢(shì)是起降方便(fāng biàn),航速適中,可以做到隨時(shí)懸停,載荷續(xù)航都能令人滿意。但是,直升無人機(jī)的不好的地方也非常多,例如操作復(fù)雜、結(jié)構(gòu)復(fù)雜維修困難、故障(fault)率高、操作不當(dāng)容易出事故且萬一不小心傷到人必是重傷等。
3、多旋翼
這是一種新型飛行器,正在變得越來越主流,應(yīng)用多種多樣。優(yōu)點(diǎn)很明顯:起飛降落方便,技術(shù)簡單,成本低廉,操作簡單,飛行震動(dòng)非常小等。而且可以進(jìn)行一些更天馬行空的創(chuàng)造性應(yīng)用,更可以把云臺(tái)與相機(jī)相結(jié)合,去做一些之前難以做到的檢測(cè)等,例如檢查橋梁的底部架構(gòu)。龍?zhí)逗?、鐵羅坪、清江、四渡河等幾座特大型橋梁過去一直沒有辦法檢測(cè),今年就利用八旋翼無人機(jī)將那些死角看個(gè)遍,發(fā)現(xiàn)了好幾處想起來都讓人后怕的隱患。
當(dāng)然多旋翼也有不好的地方,由于動(dòng)力源只能是電池(Battery),即使裝滿電池不裝設(shè)備,續(xù)航時(shí)間也只有一小時(shí)左右。航拍公司又稱空中攝影或航空攝影,是指從空中拍攝地球地貌,獲得俯視圖,此圖即為空照?qǐng)D。航拍的攝像機(jī)可以由攝影師控制,也可以自動(dòng)拍攝或遠(yuǎn)程控制。航拍所用的平臺(tái)包括飛機(jī)、直升機(jī)、熱氣球、小型飛船、火箭、風(fēng)箏、降落傘等。還有就是對(duì)GPS的依賴性比較強(qiáng)。另外多旋翼的植保機(jī)不但載荷(Loads)不令人滿意,而且底下的氣流是亂流,用作植保噴藥的效果也不理想。不過針對(duì)這個(gè)問題,現(xiàn)在很多做植保無人機(jī)的企業(yè)都在研究對(duì)策。
二、具體應(yīng)用
具體哪種無人機(jī)平臺(tái)好呢沒有好壞,只有合適。哪種合適呢?具體問題,具體分析。
1、警用,消防,偵查,海監(jiān)
這種應(yīng)用要求(demand)高可靠性,長航時(shí)。能靈活起降。目前大部分實(shí)用化的警用直升機(jī)都是AF25B油動(dòng)無人直升機(jī)平臺(tái),一般采用進(jìn)口AF25B平臺(tái),配進(jìn)口的成熟飛控。不但可靠性、調(diào)查取證和空中監(jiān)察的效果非常令人滿意,而且可以投送一定重量的救災(zāi)物品,甚至防暴物品,還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程喊話。
這其中比較著名的是SDI-W32H型警用直升機(jī)。據(jù)使用方介紹說一架這樣的無人直升機(jī)的巡邏能力相當(dāng)于30輛警車與150名警察。
2、植保
植保是無人機(jī)既傳統(tǒng)(chuán tǒng)又新興的業(yè)務(wù)。很早就有植保無人機(jī),但是受限于成本應(yīng)用并不廣泛,但是隨著農(nóng)作物和勞動(dòng)力成本的提高以及無人機(jī)技術(shù)的成熟。植保無人機(jī)化是一個(gè)變得越來越現(xiàn)實(shí)并且值得的事情。
一方面人工噴藥危險(xiǎn)性大,每年都有人因此中毒;另一方面人工噴藥會(huì)對(duì)作物產(chǎn)生10%的破壞,機(jī)械噴藥產(chǎn)生20-30%的破壞,將這些損壞算進(jìn)去,無人機(jī)植保的成本(Cost)某些時(shí)候可以忽略不計(jì)。植保無人機(jī)過去建議使用廉價(jià)的無人直升機(jī)平臺(tái),因?yàn)橹鄙龣C(jī)的載荷可以接受,而且直升機(jī)旋翼下會(huì)產(chǎn)生非常好的氣流,可以將農(nóng)藥吹到植物背面。但因?yàn)檗r(nóng)用機(jī)械向來比較粗狂,維護(hù)保養(yǎng)很成問題,只能力求損失得起。而且植保多為低空手動(dòng)飛行,對(duì)飛控、機(jī)體平臺(tái)震動(dòng)和可靠性等的要求并不高。夠用就好。現(xiàn)在隨著民用多旋翼技術(shù)的發(fā)展,多旋翼植保無人機(jī)在植保作業(yè)中大放異彩,因?yàn)槎嘈碇脖C(jī)的制造成本低,操作簡單,可以不需要專業(yè)飛手執(zhí)行任務(wù)。值得一提的是多旋翼無人機(jī)也有向下氣流,可以將農(nóng)藥吹撒到植物葉子的背面。
3、航拍娛樂
娛樂航拍飛行是近些年興起的活動(dòng)(huó dòng),也是最早使無人機(jī)飛入尋常百姓家的一種用途。隨著微電子與電池技術(shù)的發(fā)展,廉價(jià)飛行器的批量生產(chǎn)成為可能。在數(shù)年前航拍飛行只能使用航模直升機(jī)甚至是風(fēng)箏,但是現(xiàn)在這些活動(dòng)都被多旋翼無人機(jī)所取代。
多旋翼無人機(jī)操作簡單,飛行震動(dòng)極小,愈發(fā)智能和酷炫,從4K到跟蹤,不但極大的豐富了我們的生活。不僅如此,現(xiàn)在多旋翼無人機(jī)也進(jìn)行一些專業(yè)的應(yīng)用(application),中國制造的無人機(jī)在各個(gè)戰(zhàn)地客串偵察機(jī)就是最好的例證。四旋翼飛行器雖然不夠?qū)I(yè),執(zhí)行專業(yè)任務(wù)有些勉為其難,但對(duì)于我們的生活而言,已經(jīng)足夠好玩。
4、架線巡線
架線巡線是電力、石油、天然氣(Natural gas)以及水利部門對(duì)無人機(jī)最普遍也是最傳統(tǒng)的應(yīng)用(application)。架線和巡線應(yīng)該分開說,架線僅僅是需要飛起來將引線送到線塔上方,能懸停并投放即可,對(duì)可靠性、超視距飛行沒有要求,用多旋翼就可滿足需求。多旋翼成本(Cost)低,操控簡單,真是再合適不過了。
但是巡線多旋翼則有些力不從心,可靠性、續(xù)航能力(Ability)都不盡如人意,一般還是使用(use)成熟的無人直升機(jī)系統(tǒng),配合成熟的飛控。航拍公司又稱空中攝影或航空攝影,是指從空中拍攝地球地貌,獲得俯視圖,此圖即為空照?qǐng)D。航拍的攝像機(jī)可以由攝影師控制,也可以自動(dòng)拍攝或遠(yuǎn)程控制。航拍所用的平臺(tái)包括飛機(jī)、直升機(jī)、熱氣球、小型飛船、火箭、風(fēng)箏、降落傘等。如果用進(jìn)口AF25B配合可靠的飛控,可以進(jìn)行雙地面站接力控制,自主巡線距離可以達(dá)到100公里。
另外值得一提的是直升機(jī)的載荷(Loads)完全可以容納夜視設(shè)備,這樣夜間巡線的效果反而比白天還要好。
5、石油(oil)管道巡線
石油管道巡線是近些年來無人機(jī)非常重要的一項(xiàng)業(yè)務(wù)。偷油賊行蹤隱蔽且破壞性大,他們?cè)谝归g活動(dòng),埋設(shè)地下管道,使用的交通工具都是非常便宜的二手車,稍有風(fēng)吹草動(dòng)就逃之夭夭,發(fā)現(xiàn)他們異常困難,可是對(duì)管道設(shè)備的破壞損失(loss)又非常大,管道管理方曾對(duì)此無可奈何。
但現(xiàn)在一些油田開始使用加掛夜視儀的無人機(jī)進(jìn)行夜間巡線,效果異常好。北京航拍公司飛控的調(diào)試主要就是試飛,不比別的自控產(chǎn)品,試飛是高風(fēng)險(xiǎn)的,一旦墜機(jī),硬件損壞,連事故原因都很難分析,就更難解決問題了。這也是成熟的、可靠的飛控很少的原因。地下石油管線中的石油、車輛、人員由于與環(huán)境溫度存在明顯溫差,觀察起來特別明顯。目前能執(zhí)行這樣任務(wù)的只有無人直升機(jī)。而且對(duì)飛控的要求非常高,要求全自主,高可靠。之所以都使用西班牙的AX100飛控也并非是其性能參數(shù)多好,而是其雙CPU熱備份和經(jīng)過時(shí)間檢驗(yàn)(檢查)的高可靠。這樣的飛行對(duì)無人機(jī)的要求很高,但一架性能良好的無人機(jī)帶來的效果也特別好。不光紅外夜視儀在夜間有 ;火眼金睛 ;可以明察秋毫,而且夜間轟鳴的馬達(dá)聲和加掛的喊話設(shè)備可以極大的震懾犯罪。無人直升機(jī)在夜間的石油管道巡線中可以選擇高飛隱蔽偵查,也可以低空威懾飛行,目前來看以威懾飛行為主。
6、橋梁檢測(cè)
遠(yuǎn)距離、大范圍的常規(guī)橋梁監(jiān)測(cè)(Food Monitor)類似于巡線,仍然建議用可靠的傳統(tǒng)無人直升機(jī)系統(tǒng)。但是近距離的橋梁底面監(jiān)測(cè)則建議使用多旋翼。
因?yàn)槭芟抻诮Y(jié)構(gòu),只有多旋翼可以容易的將探測(cè)設(shè)備放置在機(jī)身正上方,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁底面的檢查。這是之前直升機(jī)一直解決不了的難題。哈爾濱工程大學(xué)在國內(nèi)最早研制成功了橋梁底面檢測(cè)無人機(jī),現(xiàn)在某公司也推出了實(shí)用化的橋梁底面檢測(cè)無人機(jī)平臺(tái)SDI-W8并且在許多座特大橋的檢測(cè)中發(fā)揮了不可替代的作用。
三、具體挑選無人機(jī)
1、挑選正好滿足需求的
飛行器性能的提升必然帶來價(jià)格(price)的大幅上漲,更高級(jí)的飛機(jī)往往還意味著更復(fù)雜的維護(hù)保養(yǎng),為不必要的性能而買單沒有必要。買性能正好滿足需求,稍有冗余就足夠了。
2、直升機(jī)要買帶平衡桿的
在直升機(jī)主旋翼上邊有一根較短的橫桿,此為直升機(jī)的平衡桿。原理類似于陀螺儀,可以提高直升機(jī)的穩(wěn)定性(The stability of),更不容易失控,同時(shí)也提高了抗風(fēng)能力。這個(gè)東西結(jié)構(gòu)非常簡單,但涉及(指關(guān)聯(lián)到,牽涉到)到動(dòng)平衡,所以對(duì)加工(jiā gōng)精度要求很高。不然那些較大型的油動(dòng)直升機(jī)裝上后會(huì)適得其反。正因?yàn)槿绱耍@根桿可以成為直升機(jī)工藝水平的標(biāo)桿。
3、挑選銷售專業(yè)的
在具體考察備選的無人機(jī)系統(tǒng)時(shí),首先打交道的就是銷售。只有專業(yè)的銷售才知道怎么滿足客戶的需求。反過來說,專業(yè)的公司自然能培養(yǎng)出靠譜的銷售。如果銷售不專業(yè),只靠抹黑對(duì)手營銷,這個(gè)公司的整體水平也就可想而知。





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