2020全球無(wú)人機(jī)應(yīng)用及防控大會(huì)10月13日-15日在經(jīng)開(kāi)區(qū)舉辦，在大會(huì)主題報(bào)告環(huán)節(jié)，國(guó)家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心主任、首席科學(xué)家、中國(guó)工程院院士趙春江，中國(guó)航天空氣動(dòng)力技術(shù)研究院研究員石文，中國(guó)移動(dòng)（成都）產(chǎn)業(yè)研究院副院長(zhǎng)蘇郁相繼發(fā)言，就無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做了精彩演講，本報(bào)擷取部分內(nèi)容，希望為經(jīng)開(kāi)區(qū)無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供參考和借鑒。
趙春江
無(wú)人機(jī)讓航空植保作業(yè)水平更高
作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，我國(guó)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用航空技術(shù)的需求很大，無(wú)人機(jī)的出現(xiàn)對(duì)航空植保提供了很好的技術(shù)支持。相對(duì)其他國(guó)家來(lái)說(shuō)，我國(guó)的航空植保從組織體系、政策制度到藥劑研發(fā)、落地應(yīng)用，都還有很大的進(jìn)步空間。趙春江認(rèn)為，未來(lái)會(huì)形成標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的操作流程，讓航空植保作業(yè)更加規(guī)范、高水平。
我國(guó)專業(yè)化無(wú)人機(jī)航空植保服務(wù)從2008年到2015年屬于萌芽發(fā)展階段。2016年至今屬于高速發(fā)展階段，2016年我國(guó)無(wú)人機(jī)量已經(jīng)超過(guò)了日本，2019年達(dá)到了5.5萬(wàn)架，作業(yè)面積達(dá)到5億畝，2020年預(yù)計(jì)將突破10億畝。實(shí)際上，植保無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，像大疆、極飛等無(wú)人機(jī)企業(yè)發(fā)展速度非常快。
趙春江說(shuō)，因?yàn)閷I(yè)化服務(wù)組織越來(lái)越多，無(wú)人機(jī)植保作業(yè)對(duì)象也逐漸細(xì)化，開(kāi)始市場(chǎng)細(xì)分，比如，有的專門(mén)給小麥作業(yè)，有的專門(mén)給水稻作業(yè)，這是市場(chǎng)逐漸成熟的表現(xiàn)。
此外，無(wú)人機(jī)施藥技術(shù)逐漸趨向精準(zhǔn)化和智能化，與基于大數(shù)據(jù)的圖像識(shí)別分析方法結(jié)合在一起，能判斷什么病、什么蟲(chóng)、病蟲(chóng)害的分布情況，可以決定施藥量的多少，使得植保過(guò)程更加精準(zhǔn)化。趙春江認(rèn)為，無(wú)人機(jī)植保體系化、產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展應(yīng)在政策方面有傾斜，當(dāng)前，在標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)管、備案等方面程序復(fù)雜，迫切期待出臺(tái)相適應(yīng)的政策措施，推動(dòng)行業(yè)良性發(fā)展。
未來(lái)，我國(guó)農(nóng)業(yè)航空怎么發(fā)展？趙春江說(shuō)，應(yīng)該是有人機(jī)跟無(wú)人機(jī)互補(bǔ)共存，有人機(jī)更加智能化、自主化，無(wú)人機(jī)則在載荷、續(xù)航能力、可靠性等方面進(jìn)一步提升。另外，隨著人工智能技術(shù)快速發(fā)展，將來(lái)針對(duì)無(wú)人機(jī)群航空植保作業(yè)，應(yīng)該探索更多的應(yīng)用場(chǎng)景。比如說(shuō)，讓多架無(wú)人機(jī)同時(shí)起飛，進(jìn)行很好的控制和管理，將會(huì)大大提高作業(yè)效率。此外，像5G通訊、人工智能技術(shù)等，在應(yīng)用領(lǐng)域也把無(wú)人機(jī)航空植保提升到新的高度。
石文
太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)執(zhí)行通信中繼極具潛力
太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)是以太陽(yáng)能作為唯一能源的電動(dòng)無(wú)人飛行器，它白天利用太陽(yáng)能進(jìn)行爬升和工作，一部分能源用于飛行，一部分能源要儲(chǔ)存在電池里用于夜間飛行，實(shí)現(xiàn)一個(gè)晝夜循環(huán)。這樣的飛行器理論上具有無(wú)限航時(shí)，我們認(rèn)為它是一個(gè)革命性的新型航空器。
該飛行器有幾個(gè)特點(diǎn)，一是飛行高度高，一般情況下設(shè)計(jì)比較好的太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)，可以飛到20-30公里高度。二是留空時(shí)間長(zhǎng)，目前新型的太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)理論上持續(xù)飛行時(shí)間可以達(dá)到一個(gè)月，甚至更長(zhǎng)的時(shí)間。三是可以實(shí)現(xiàn)區(qū)域持久駐留，因?yàn)樗娘w行速度比較慢，一般情況下在低空10米每秒左右，到了2萬(wàn)米左右的高度，時(shí)速約100公里，它可以以這個(gè)速度在目標(biāo)區(qū)上空持續(xù)盤(pán)旋，實(shí)現(xiàn)一個(gè)駐留型的作業(yè)任務(wù)。四是有相對(duì)比較強(qiáng)的區(qū)域機(jī)動(dòng)能力。
在石文看來(lái)，太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)是航空航天的中和，過(guò)去很多年，航空氣動(dòng)升阻問(wèn)題、結(jié)構(gòu)重量問(wèn)題、推進(jìn)系統(tǒng)效率問(wèn)題、飛行控制問(wèn)題都在航空口，但是航天口很多像超可靠性的設(shè)計(jì)，將來(lái)太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)要飛幾個(gè)月、幾年的時(shí)候，它的運(yùn)維模式跟衛(wèi)星接近，又面臨著熱管理環(huán)境控制問(wèn)題，以及衛(wèi)星上用得比較多的太陽(yáng)能電池、儲(chǔ)能電池等高效率使用問(wèn)題。
太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)的應(yīng)用模式比較常見(jiàn)的是區(qū)域?qū)拵Ы尤耄€有通信中繼、廣域探測(cè)和區(qū)域增強(qiáng)等等。區(qū)域?qū)拵Ы尤刖褪菬o(wú)人機(jī)在沙漠、海島、叢林等人煙相對(duì)稀少的地區(qū)，它通過(guò)高空太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)，能夠?qū)崿F(xiàn)有效的大面積、大范圍的互聯(lián)網(wǎng)接入。二是通信中繼，太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)是遠(yuǎn)程機(jī)與站之間語(yǔ)音和數(shù)據(jù)中繼，可以作為衛(wèi)星通信中繼。三是廣域探測(cè)，光學(xué)、雷達(dá)對(duì)靜止目標(biāo)和動(dòng)目標(biāo)等等檢測(cè)成像等等。四是導(dǎo)航增強(qiáng)，包括像太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)作為空中移動(dòng)基站，對(duì)北斗衛(wèi)星等實(shí)現(xiàn)一個(gè)修正，來(lái)提高它的精度。
石文認(rèn)為，太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)已經(jīng)具有持久駐空能力，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，作為持久的留空平臺(tái)，太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)執(zhí)行偵查監(jiān)視、通信中繼等任務(wù)極具潛力。而且通過(guò)平臺(tái)技術(shù)攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)數(shù)十至數(shù)百公斤的載荷高空持久駐留任務(wù)是可以實(shí)現(xiàn)的。隨著技術(shù)水平的提升，平臺(tái)逐步改進(jìn)，太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)留空能力也將得到改善，且它的任務(wù)維度可以拓寬，載荷能力有望進(jìn)一步提升。
蘇郁
5G網(wǎng)聯(lián)無(wú)人機(jī)有望破解數(shù)據(jù)鏈之痛
5G網(wǎng)聯(lián)無(wú)人機(jī)，就是用5G無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)基站信號(hào)來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)無(wú)人機(jī)通信與控制數(shù)據(jù)鏈路，把運(yùn)營(yíng)商和無(wú)人機(jī)行業(yè)聯(lián)系在一起。
蘇郁說(shuō)，5G網(wǎng)聯(lián)無(wú)人機(jī)是中國(guó)移動(dòng)（成都）產(chǎn)業(yè)研究院自己起的名字。在無(wú)人機(jī)領(lǐng)域，有一句話叫“無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)鏈之痛”，各個(gè)廠家都有自己的數(shù)據(jù)鏈，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的信號(hào)，導(dǎo)致無(wú)人機(jī)的使用成本比較高、飛行距離比較短、部署比較困難。有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)鏈格式，讓所有的無(wú)人機(jī)廠家都能使用迫在眉睫。
中國(guó)移動(dòng)成都研究院率先在業(yè)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了用5G無(wú)線電基站信號(hào)來(lái)控制飛機(jī)的飛行。蘇郁說(shuō)，只要有5G無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方，在這個(gè)區(qū)域內(nèi)無(wú)人機(jī)就可以自由翱翔。理論上說(shuō)，在地球上任何一個(gè)地方，只要有5G的基站覆蓋，能夠上互聯(lián)網(wǎng)，平臺(tái)就可以控制飛機(jī)的飛行，掌控?zé)o人機(jī)。
中國(guó)移動(dòng)在5G網(wǎng)聯(lián)無(wú)人機(jī)方面取得了一些成績(jī)，下一步，還應(yīng)在三個(gè)方面發(fā)力，一是在縮短視頻低時(shí)延方面還有改進(jìn)的空間，指的是從平臺(tái)到發(fā)出指令控制飛機(jī)飛行。二是進(jìn)行低空組網(wǎng)研究，5G網(wǎng)聯(lián)靠的是中國(guó)移動(dòng)5G網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)如何優(yōu)化調(diào)整，節(jié)省投資，又能服務(wù)無(wú)人機(jī)，這是研究的課題。三是目標(biāo)識(shí)別與跟蹤，現(xiàn)在業(yè)內(nèi)還不能用一個(gè)平臺(tái)在后臺(tái)看到飛機(jī)，通過(guò)飛機(jī)傳回來(lái)的信號(hào)，未來(lái)實(shí)現(xiàn)通過(guò)AI自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)。
蘇郁介紹說(shuō)，明年底前，中國(guó)移動(dòng)將在全國(guó)所有的鄉(xiāng)鎮(zhèn)實(shí)現(xiàn)5G信號(hào)覆蓋，屆時(shí)，當(dāng)無(wú)人機(jī)飛過(guò)的時(shí)候，用一個(gè)靠近它的A基站向它主動(dòng)發(fā)射電磁波做主動(dòng)雷達(dá)。通過(guò)反射到相鄰的B基站做接收，通過(guò)相鄰基站確認(rèn)它的目標(biāo)和位置，這也是未來(lái)很有意義的課題。
融媒體中心記者 方針
【來(lái)源：北京商報(bào)】
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