未来的无人机可以做什么

未来的无人机可以做什么

时间:2020-5-27 作者:gykj

2019年10月11日,中国国家主席习近平在印度的车队通过安娜大学设计的四架无人机在整个路线上进行了50公里的高精度监视,这使我们感到惊讶的是,在海拔3厘米的地方,诸如3厘米分辨率的物体可能会激发出这种可能性100米

但另一方面,2019年9月在沙特阿拉伯发生的无人机袭击摧毁了全球约5%的石油供应,并回荡了一个棘手的问题。无人机会继续作为人类的恩人,还是将来会成为大规模杀伤和恐怖主义的武器?

无人机存在三个因素。对优秀技术,大量投资和快速采用的需求。在我们的未来无人机可能共存繁荣和破坏的对等机会的情况下,所有三个层次都可以合谋

无人机简介

无人驾驶飞机是一种无人驾驶飞机(UAV),可以通过专用远程单元自动进行飞行。它具有在计算机程序指示的空中执行某些操作的能力,而飞行模式控制则由GPS等跟踪设备辅助。

无人机的起源归因于1960年代以来政府和军方对智能战设备的需求。在越南战争期间,美军积极将无人机用于监视目的,随后在1982年黎巴嫩战争期间,以色列军队后来使用了无人机。

但是,随着技术的进步,无人机后来被定制为多种形式,以用于许多商业应用。为了使人类受益匪浅,我们提供了援助,以帮助他们进入令人痛苦的境地,寻找失踪人员,创建3D地图,测量风景,保护野生动物,管道检查,交通监控,天气预报以及消防,农业,摄影,录像制作,学术项目。

即使是送货服务,尤其是在大流行情况下,也可能为我们所有人带来安慰。

无人机的成本取决于大小和功能。装在手掌上的迷你版无人机价格可能低至100美元,而装在背包中的军用级无人机则可能花费数千万美元。最大的军用无人机之一是47.6英尺长的MQ-4全球鹰,比波音737客机宽。

市场上最受欢迎的无人机之一是以专业摄影技术闻名的DJI Phantom 3。无人机使用的先进技术是最新的无人机所继承的,例如Mavic Air,Phantom 4 Pro,Inspire 2,Walkera Voyager 5等。

无人机的工作原理

无人机由轻质复合材料制成,以减轻重量并提供高空覆盖。电动机的运行是通过紧凑的高扭矩多螺旋桨系统实现的,该系统使该设备高度独立,并提供故障安全功能,即使该设备内部的任何电动机停止工作也是如此;它会在团队中工作的螺旋桨的支持下继续飞行。

这些螺旋桨由远程地面控制系统(GSC)使用无线电波(包括Wi-Fi)进行操作。这些设备中的大多数都包含可移动电池,因此它可以长期留在空气中。设计中使用功能强大的电池会增加飞行时间。

旋转速度和其他参数由陀螺仪和传感器中继到计算机,该计算机使用算法对无人机的位置进行调整。这样可以使无人机保持平衡,始终如一地悬停并向前,向后或垂直移动。

计算机算法可帮助无人机操作员控制无人机的下降。无人机飞行员可以控制无人机的移动位置和时间,而计算机定位算法可以确保自动稳定水平。

导航系统(例如GPS)固定在无人驾驶飞机的机头中,可传达无人驾驶飞机的精确位置。可选地,如果控制器发出命令,则车载高度计可以传达高度矢量并将无人机保持在特定的高度。

不断发展的技术

如今,最新的高科技无人机已经通过各种方式成功地超越了以前的版本。

  • 防撞系统 – 障碍物检测传感器用于扫描周围环境,而软件算法将图像生成为3D地图,从而使无人机能够感知并避开障碍物。最受欢迎的例子是最新的DJI Mavic 2 Pro和Mavic 2 Zoom  ,它们在6个侧面都具有障碍物感应功能。
  • 禁飞区功能–为了提高飞行安全性并防止在FAA(联邦航空局)管制和分类的禁区发生事故,DJI和其他制造商提供的最新无人机包括“禁飞区”功能,该功能会在进入时发出警告进入这些区域。
  • FPV实时视频传输–基于FPV(第一人称视角)的技术包括安装在无人机上的摄像机,并使用无线电信号向地面飞行员广播实时视频。这为地面飞行员提供了实时的机上体验,使无人机可以飞得更高,而且比从地面上看飞机的能力还高。
  • 智能界面–如今,大多数无人机都可以通过遥控器或智能手机应用程序飞行,这些应用程序可以从Google Play或Apple Store下载。这样的制造商特定的应用程序可以完全控制无人机。

新领域和业务前景

用于商业应用的无人机正在蓬勃发展。这将为不同的企业提供大规模的机会来增加其收入并帮助全球经济以难以想象的方式增长。

  • 货运服务 –根据最近的报道,谷歌和亚马逊正在开发自己的无人机,以便可以在更短的时间内空运货运。Facebook正计划开发大型无人机,以将信号传送到偏远地区进行互联网访问。波音公司在2018年宣布已原型出无人驾驶电动VTOL 货运飞机(CAV)的原型,可运载500磅有效载荷。作为世界经济论坛“空中医学”计划的一部分, Telangana Govt采用了一种框架,将无人机用于最后一英里的基本医疗物资运输,例如血液和医疗样品,以期为整个社区的人们提供更多的医疗保健服务。州。新闻记者还使用无人机从无法进入的位置收集信息。
  • 与物联网的协作 –无人机与地面物联网传感器网络的集成系统可以帮助农业公司监控土地和农作物,能源公司调查电力线和运营设备,保险公司监控财产的理赔和保单。2015年,在得克萨斯州奥斯汀进行了一项实验,无人机成功地发现了该城市住宅区和商业区中存在的物联网网络。
  • 测量和估计 –无人机可以测量和记录农作物,建筑物和山脉的高度。这是通过使用称为激光雷达的遥感技术完成的,该技术使用激光照射目标,并通过测量反射回的物体来计算距离和高度。
  • 大气研究 –无人机可以飞到不安全和人迹罕至的地方,以测量空气质量,检查是否存在特定的微生物或大气元素,甚至探测地震。
  • 实时录制 -如今,电视体育网络使用Drones来捕获否则很难获取的体育赛事录像。

鉴于新应用的广泛应用,以下是有关无人机经济的一些最新业务预测:

  • 普华永道对无人机商务服务市场的估值已超过1,270亿美元,其中基础设施行业价值452亿美元,农业价值325亿美元,交通运输价值130亿美元。
  • 国际无人机系统协会(AUVSI)预测,到2025年,无人机行业将创造超过100,000个美国就业机会,并为美国经济增加820亿美元。
  • 高盛预测,2016年至2020年之间,无人机市场规模将达到1000亿美元,其中军方支出将达到700亿美元,占无人机市场的大部分。据估计,无人驾驶飞机将占据该市场170亿美元的份额,而商业和民政用途将占130亿美元。
  • 联合国裁军研究所在其2017年报告中引述,到2022年,全球无人机市场可能会比2015年增长四倍,并且净值超过220亿美元,其中包括用于军事和非军事目的的无人机。

上面的数据清楚地表明,无人机将留在这里,如果不安全地降落,它们将构成威胁。

扩散造成的威胁

无论出现多么令人印象深刻的无人机,目前,它们都可能成为将来的危险武器。无人机的日益普及和易用性是引起众多隐私,安全和安全问题的原因。因此,寻找使他们与载人飞机安全共存的方法的重要性变得越来越紧迫。

  • 隐私威胁 –天空中这些调皮的间谍可以为家里或其他私人场所的个人拍照。例如,《飞溅新闻》(Splash News)等杂志从名人的生活中收集了约200张小集的照片集。在市区和机场附近等潜在不安全地区也发现了无人机。
  • 碰撞 –不断增加的无人机交通可能导致空中碰撞并失去对无人机的控制。无人机飞行距离商用飞机太近的威胁促使人们呼吁进行监管。例如,2019年6月,伊朗击落了一架美国军事监视无人机。其影响是威慑了全球主要航空公司的航线,以避免误入该国领空。
  • 发生内战的可能性 –与传统武器相比,无人机相对便宜,但可以取得更具破坏性的结果。正是这种易于购买,易于操作且简单的技术使其成为大规模杀伤性武器的诱人武器。联合国裁军研究所(UNIDR)在  2017年的一项研究中表示,使无人机对军队具有吸引力的相同特征可能使武装无人机特别容易受到滥用。根据《宾夕法尼亚政治评论》的一份报告众所周知,许多武装团体,例如胡塞叛军,黎巴嫩真主党,哈马斯,利比亚民兵,乌克兰分离主义者,库尔德佩斯麦加,叙利亚基地组织,哥伦比亚哥伦比亚革命武装力量,都拥有并使用无人机。此外,最近发生的沙特阿美石油设施无人机袭击事件证明,昂贵的反导弹探测器系统由于高度低,速度慢而对无人机无效。
  • 黑客攻击-无人机在某些方面就像是飞行带有操作系统和带有可被黑客入侵的可编程代码的软件的计算机。无人机的开发旨在四处寻找其他无人机,入侵其无线网络,断开所有者连接并接管控制权。

政府的安全规定

随着时间的流逝,世界各地的监管机构已采取措施来防止可能的无人机滥用。

  • 中国:重量超过15磅或飞行高度超过400英尺的任何无人机都需要获得中国民航总局(CAAC)的许可。
  • 英国:民航局(CAA)要求对重量超过半磅的无人机进行注册,并禁止在500英尺以上飞行。
  • 美国:美国联邦航空局(FAA)明确规定了某些法规,例如商业无人机的远程飞行员证书和最高时速100 mph的注册,具有适当防撞照明的仅日光操作以及禁止在有盖结构下对非参与者进行无人飞行器操作或在有盖固定式车辆内。
  • 欧洲: SESAR(单一欧洲空中ATM研究)正在计划推出U空间基础服务,包括电子注册,电子识别和无人机地理围栏以及与载人航空的完全集成,以避免与商业的干扰和碰撞飞机。

结论

无人机是技术的杰出礼物。它们的大规模扩张正激发着几乎所有国家开发适合不同应用的无人机。今天的无人驾驶飞机是所有先进技术的结合,例如微控制器,GPS,Wi-Fi和传感器单元。他们需要以同步的方式开展工作,这将为许多公司和初创企业带来业务。此外,大量的无人机工具包,易于学习的编程语言以及互联网上的课程资料使新手可以轻松构建和编码无人机。

在这种情况下,政府的角色对于加强低成本检测系统的发展至关重要。这样的系统应该足够先进,以发现恶意无人机并建立严格的法规。以免侵入者滥用这项宝贵的技术。

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