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无人机技术发展突飞猛进,无人机民用消费该如何对待

2017-05-12        文/姜子尘    点击:

  无人机,在说到无人机之前我们首先要对无人机这个概念来做个简单的了解,无人驾驶飞机简称“无人机”,英文缩写为“UAV”,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。从技术角度定义可以分为:无人固定翼机、无人垂直起降机[1] 、无人飞艇、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人伞翼机等。

  无人机按应用领域,可分为军用与民用。军用方面,无人机分为侦察机和靶机。民用方面,无人机+行业应用,是无人机真正的刚需;目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用,大大的拓展了无人机本身的用途,发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。

  相信每个人都有个想翱翔天际的梦想,古往今来,人们都想着自己能够在天空中自由的翱翔。人的信念是很强大的,为了能够翱翔蓝天——这个神秘而又空寂的空间。飞机诞生了。飞机的诞生在一定的程度上满足了一部分人的梦想。然而,随着技术的发展与性能的提高,从一开始最简单的飞机逐渐发展到飞行器,继而过渡到现在的无人飞行器而且愈发的往智能化方向发展,随着技术的日益精进,越来越多的消费级无人机活跃在交警与城管执法、园区监控等行业应用领域,甚至美国与墨西哥的边境也要部署消费级无人机来巡逻。此外有些预算不充足的基层单位没有足够的预算采购昂贵的工业级无人机,那么民用消费级无人机便就有了一定的用武之地,因为价格便宜得到了广大消费者的喜爱并采纳。那么这些价格像手机一样便宜的“小飞机”能发挥多大作用呢?我们该如何看待无人机消费呢?

  无人机这个概念在2000年之前几乎在国内没有过多的发展,也很难引起国人的关注。而随着国民经济的发展,很多种类的无人机出现在现下的市面上却有着各种各样的无人机,四轴、直升机、固定翼,等等。而就功能而言,又有穿越无人机、航拍无人机、花式3D表演无人机等等。可以说是种类繁多。

  消费级无人机近年来销量高速增长,产业开始崛起。全球市场需求旺盛,数据显示,2013-2015年全球消费级无人机规模从14.95元亿增长至110.5亿元,销量从 60 万台增长至 430 万台,年均复合增速分别为 171.87%、167.71%。国内市场销售火爆,据 IDC 数据显示,15 年国内无人机销售量近 10 万台,市场规模近 3 亿元,16 年预计达到 39 万台,到 2019 年销量将突破 300 万台。

  消费级无人机市场 2013-2015 年高速增长

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  国内消费级无人机市场持续火爆

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  据数据统计,2015 年消费无人机出口额高达 30.3 亿元,出口无人机约 65 万台,相较于 2014 年增长近 9 倍。从已有数据来看,2016 年继续维持高增速,有望实现同比翻倍增长。香港、 美国、 欧盟为无人机的主要消费地区, 而香港进口的无人机主要流向欧美。

  深圳海关无人机出口量额快速增长

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  香港、 美国与欧盟为无人机主要市场

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  行业领先者大疆的近年来的快速扩张令人瞩目,其销售额从 2012 年的不足 2 亿元增长至 2015 年的 64 亿元,期间 CAGR 高达 217%, 它也是深圳无人机出口的主力,占出口总额的 95%以上。

  从以上数据可以看出,国内无人机的市场还是比较火爆的,消费级别的无人机更加深受众多人喜欢。

  “站得高,看得远”,以无人机视角看地面首先可以看得更远。

  能够感受到一览众山小的感触。就目前的市场状况加上国家的一些要求,现在的一些民用消费级的无人机普遍遥控距离为120M左右。而对于这个120M而言,普通人似乎没什么概念,但小型航拍无人机飞到一百米左右的时候几乎是很难能肉眼看到。

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  而从航模论坛上曝出的相片来看,通过无人机的OSD模块图传,我们发现视野被延伸到至少5.6KM以外的高空。即使在雾霾天中也可以分辨出1000米以内的汽车、可以直观的看出道路的拥堵情况。

  通过图传系统传输回地面的实时画面清晰度与在手机上看这几张照片差不多。曾经有工作人员凑上来看高速上有没有抛锚的车辆,他对清晰度表示满意。但是需要注意不同的产品图传性能差距很大,有些可以达到高清、接到ipad上依然清晰;加上VR的技术普及,无人机搭载VR曾更加给人们带来视觉上的震撼与亲临其境的感觉。

  最近消费级无人机的技术突飞猛进的发展,无线信号所能达到的控制半径越来越远。有些消费级无人机标称图传距离7公里、甚至3000元的入门级无人机也号称可达4公里的图传。但是限制飞行半径的因素很多,决定木桶储水量的是那根短板。

  而根据2016年中国民航局发布关于《轻小型无人机运行(试行)规定》。在这一规定中,中国民航局首次把无人机进行细化分类:

  民航局按重量划分,将无人机划分为,0-1.5公斤,1.5公斤到7公斤两类。中国航空器拥有者及驾驶员协会执行秘书长柯玉宝称,在某些城市当中,像城市空旷地带,非人口稠密地区,七公斤以下运行就不太受限;但在中大城市,城市密集区人口密集区,就会有个别限制。

  中国民航局日前下发规定,要求无人机驾驶员必须取得适航许可,按相关规定在取得执照、合格证、等级、训练等方面符合要求才允许飞行,否则就是违规操作,属于“黑飞”将被罚。

  据柯玉宝介绍,通过无人机云把所有运行的无人机管控起来,通过无人机云可以知道谁在飞,在哪里飞,飞行高度,运行速度等都可以掌控,就相当于在无人机上装了个“黑匣子”。

  据悉,预计到今年上半年无人机适航标准有望出台,而一旦这一标准出台,无人机驾驶员就相当于驾驶证和行驶证两证齐全。

  规定中还有在人烟稀少的空旷地区不受证照管理,但注意:性能比较好的消费级无人机滞空时间也仅在20分钟左右(余电30%降落),再考虑到风力等天气因素,还是在1-2公里的半径内活动相对比较放心,道路、管线等的直线巡逻可以稍远些,但也要量力而为。

  消费级无人机受制于成本、体积、重量的限制普遍没有变焦镜头,在高空并不能看清特别细小的东西。在120米高时即使看正下方的车辆也只能大概的看出颜色、卡车、公交、还是小客车。人员则更难发现。拍摄4K照片后,在电脑放大也只是能分辨出是轿车还是SUV。不能变焦的消费级无人机若需要看清地面的目标,只能降低飞行高度。这架售价约3000元的无人机,即使在4K照片上看清车牌号也需要降低到15米左右的树梢高度。

  较为昂贵的消费级无人机情况要好一些,但飞行高度也是树梢高度。这样的高度撞到障碍物的风险大、受到干扰的可能性也高。控制半径也会因障碍物遮挡而降低,只能在非常近的范围内执行任务。

  有业内人士表示:警用无人机在巡逻道路时为了防止发生事故而影响交通,一般在道路的侧上方飞行、斜看道路。这样距离目标就更远了,由于各方面的限制和阻碍,用消费级无人机抓拍违章还是有点困难。

  警用等侦查用途的无人机对隐蔽性往往有要求,有些要求尽量隐蔽侦查、有些则要求尽量不隐蔽(威慑飞行)。

  业内人士介绍:工业级无人机在侦查飞行时,若是追求隐蔽,则可以飞到200-300米以上,用变焦镜头观察地面;而若是追求威慑,则可以飞到100米,机上还可以挂载警灯与警报器。

  而消费级因为不能通过镜头拉近目标,在拍摄细节时需要飞得很近,很容易暴露;可是机身面积小、不能喷绘大尺寸的logo、气势也弱,飞行没有威慑力。

  不过如果需要不被发现,可以尽量在太阳的方向飞行。无人机会被刺眼的阳光盖住(二战的空袭也经常以太阳做掩护)、而且拍摄的效果也好。

  我们评测的无人机都会经过多次的试飞,从试飞的结果来看现在的消费级无人机可靠性已经相对不错。前几年经常出现的“磁干扰”、“一键放生”出现的可能性现在基本上得到很好的解决,图传的距离与稳定性也令人满意。

  但是消费级无人机毕竟是消费级,且不说设计标准、控制算法的不同,就传感器元器件的角度讲,许多消费级无人机的整机价格比工业级无人机的一个磁罗盘还便宜。这会在可靠性、抗干扰等方面有差距。环球网军事频道的同事曾经尝试用消费级无人机航拍某艘驱逐舰,因电磁干扰而完全无法起飞。

  看完这些,或许对消费级无人机的基本性能有了了解:受制于成本与设计思想,消费级无人机的性能还有许多瓶颈,但它们已经远不是几年前那般原始。从测试结果也可以推测出它们在你所从事的行业中能发挥多大作用。

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