遭受新冠肺炎疫情影響、延期一年舉辦的東京奧運會(huì )，缺少了激情四射、吶喊助威的觀(guān)眾和街頭巷尾熙熙攘攘的各國游客，確實(shí)冷清了不少。但即便如此，本屆奧運會(huì )也不乏驚艷的時(shí)刻，那就是開(kāi)幕式上由近兩千架無(wú)人機表演的夜空燈光秀。
這場(chǎng)由英特爾完成的無(wú)人機燈光秀集藝術(shù)、科學(xué)和技術(shù)于一體，通過(guò)極為創(chuàng )新的形式，讓人們看到無(wú)人機從最初的軍用領(lǐng)域逐漸擴展至消費領(lǐng)域這一巨大市場(chǎng)潛力。實(shí)際上，東京奧運會(huì )開(kāi)幕式的無(wú)人機表演只是這一行業(yè)快速發(fā)展的一個(gè)縮影。
近年來(lái)，全球無(wú)人機行業(yè)保持了高速增長(cháng)，特別是商業(yè)無(wú)人機領(lǐng)域。由德國無(wú)人機研究公司“無(wú)人機產(chǎn)業(yè)觀(guān)察”(DroneIndustryInsights)發(fā)布的《2020-2025年無(wú)人機市場(chǎng)報告》顯示，2019年全球無(wú)人機市場(chǎng)規模約為180億美元，預計到2025年，全球無(wú)人機市場(chǎng)規模將翻一番，達到428億美元。
隨著(zhù)世界各地對無(wú)人機監管的放寬，這一行業(yè)正在蓬勃發(fā)展壯大。
監管放松助推市場(chǎng)崛起
東京奧運會(huì )開(kāi)幕式上完成以1824架無(wú)人機組成奧運徽標、隨后再變?yōu)橄笳骱推降乃{色地球的無(wú)人機秀的企業(yè)是美國大型半導體企業(yè)英特爾公司。據英特爾介紹，本次表演使用的無(wú)人機是名為“流星”的四旋翼無(wú)人機，系英特爾專(zhuān)為大型賽事活動(dòng)而開(kāi)發(fā)的。這套無(wú)人機系統配備室內定位系統，即使沒(méi)有GPS也可在室內找準位置并進(jìn)行導航，且只需要通過(guò)一臺計算機就可以實(shí)現全部無(wú)人機的飛行操作。
該無(wú)人機機身框架柔軟，采用柔性泡沫塑料和無(wú)螺絲結構設計，重量?jì)H280克，比一只排球還輕。此外，該無(wú)人機的螺旋槳搭配加蓋保護罩，這一設計旨在確保無(wú)人機的飛行安全。在操作方面，該設備可輕松編程、組裝和操作，并且防水防潑濺，可在小雨中正常飛行。
“流星”內置的LED燈，可根據RGBW(紅、綠、藍、白)亞像素光譜創(chuàng )造出40億種顏色組合。借助改進(jìn)升級后的軟件和動(dòng)畫(huà)界面，用戶(hù)創(chuàng )作一場(chǎng)燈光秀只需要幾天時(shí)間。英特爾獨有的算法能夠自動(dòng)處理動(dòng)畫(huà)制作流程，并規劃出創(chuàng )建空中圖案的最快路徑——完成這一切只需一張圖片，即可快速計算出所需的無(wú)人機數量，并確定無(wú)人機的放置地點(diǎn)。
在英特爾的官方網(wǎng)站上，預訂500架無(wú)人機表演的費用是29.9萬(wàn)美元起，可見(jiàn)無(wú)人機燈光秀已經(jīng)成為人們日常生活中較為常見(jiàn)的一種表演形式。雖然開(kāi)發(fā)無(wú)人機最初是用作軍用靶機和偵察機，但過(guò)去十年，民用無(wú)人機的興起造就了一個(gè)蓬勃發(fā)展的新產(chǎn)業(yè)——商用無(wú)人機，尤其是懸停無(wú)人機被廣泛應用于檢查輸電線(xiàn)、建筑物和莊稼、航拍、運送醫療物資等領(lǐng)域，甚至還被用來(lái)送披薩。
近年來(lái)，民用無(wú)人機市場(chǎng)之所以迅速崛起并在多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應用，有一個(gè)因素正在助推這個(gè)行業(yè)的加速發(fā)展：各地空管部門(mén)在逐步放松對它的限制。對于這些各式各樣時(shí)髦新奇的飛行器，空管部門(mén)態(tài)度謹慎是很自然的。此前，大多數國家規定無(wú)人機不得在人群附近或建筑物密集區的上方飛行，且必須保持在操控員的視線(xiàn)范圍內;特定飛行可以申請豁免，但過(guò)程冗長(cháng)，且附帶各種限制條件。例如，對于超出操控員視線(xiàn)范圍的飛行，監管機構通常堅持要求派地面觀(guān)察員跟蹤無(wú)人機。這意味著(zhù)必須另外雇傭和培訓員工，也就相應增加了成本。
應用領(lǐng)域變得越來(lái)越廣
但是，隨著(zhù)無(wú)人機公司不斷累積飛行經(jīng)驗，情況開(kāi)始發(fā)生變化。根據英國《經(jīng)濟學(xué)人》雜志的報道，今年1月，一家名為AmericanRobotics的公司第一個(gè)獲得美國聯(lián)邦航空管理局(FAA)批準，可在特定地點(diǎn)執行全自動(dòng)無(wú)人機飛行任務(wù)，而無(wú)需配備任何現場(chǎng)操控員或觀(guān)察員。該公司的工作人員可在美國波士頓附近的總部監督飛行——即便這些無(wú)人機在遠至內華達的堪薩斯的地點(diǎn)工作。
目前，AmericanRobotics的無(wú)人機主要在農村地區飛行，勘察農田。該公司的四軸無(wú)人機Scout在客戶(hù)的農場(chǎng)里待命，隨時(shí)準備起飛。起飛后，它會(huì )用各種傳感器掃描客戶(hù)的農田，收集作物及其生長(cháng)環(huán)境的數據。任務(wù)完成后，無(wú)人機會(huì )返回箱內，箱蓋關(guān)閉。將處理后的數據傳送給農場(chǎng)主后，無(wú)人機開(kāi)始充電，為下一次的起飛做準備。
為防止空中相撞，Scout系統部署了安裝在地面上的聲音傳感器，這些傳感器可以聽(tīng)到從幾公里外靠近的飛機的發(fā)動(dòng)機和螺旋槳發(fā)出的聲音。這樣就能確定該飛機的方位，必要時(shí)還會(huì )指示無(wú)人機避讓。該公司還計劃用無(wú)人機勘察建筑物和其他基礎設施。該公司CEO里斯·莫澤表示，到目前為止，該行業(yè)在“自主無(wú)人機的應用方面還只是蜻蜓點(diǎn)水”。
在英國，無(wú)人機的應用也取得了類(lèi)似進(jìn)展。4月，英國民航局批準一家名為sees.ai的公司在指定地點(diǎn)開(kāi)展定期“視距外飛行”(BVLOS)，其中包括倫敦西南部薩里郡的一個(gè)大型建筑工地。“這是向前邁出的一大步，這樣我們就可以不用事先拿到批準，有需要時(shí)直接起飛就行了。”該公司CEO約翰·麥肯納表示。目前，飛行現場(chǎng)還必須有一名觀(guān)察員，但他不再需要始終與位于南海岸奇切斯特附近的公司總部的飛行監測小組保持聯(lián)系。該公司希望用不了多久，現場(chǎng)留有觀(guān)察員的規定也能被取消。
從公司的名字也可看得出來(lái)，sees.ai依靠人工智能技術(shù)來(lái)操控無(wú)人機。為了導航，無(wú)人機使用了多個(gè)攝像頭，還有GPS和激光雷達等系統來(lái)創(chuàng )建周?chē)h(huán)境的三維圖像。經(jīng)過(guò)訓練的無(wú)人機軟件可以識別建筑物和包括其他飛行器在內的障礙物，在必要時(shí)進(jìn)行避讓。這種軟件還可讓無(wú)人機在GPS和無(wú)線(xiàn)電控制信號容易中斷的隧道內和油井下飛行。
雖然新冠肺炎疫情耽誤了一些項目的開(kāi)發(fā)，但也推動(dòng)了另外一些項目的進(jìn)程，特別是在運送醫療物資方面。2019年，迅蟻科技獲得了中國民航局頒發(fā)的首個(gè)城市場(chǎng)景無(wú)人機試運行牌照。疫情期間，它很快從為公司所在地中國杭州的星巴克和肯德基送餐轉為運送血液和血樣。
迅蟻科技的無(wú)人機用GPS和攝像頭導航，全部由電腦系統調度和監控。飛行控制中心的兩名工作人員最多可以同時(shí)監控八架無(wú)人機，不過(guò)眼下迅蟻科技還是安排了一些實(shí)地觀(guān)察員。
運送貨物仍是主要業(yè)務(wù)
《經(jīng)濟學(xué)人》指出，世界幾大科技公司也都熱衷于無(wú)人機送貨業(yè)務(wù)，亞馬遜、UPS和谷歌的母公司Alphabet都有項目在開(kāi)發(fā)中。這些項目通常在偏遠地區運作，因為那里載人飛行很少，不用擔心出現撞機事故。例如，UPS基金會(huì )就在盧旺達和加納與當地的組織合作運送醫療物資。
一些北歐國家的天空相對來(lái)說(shuō)管制比較少，尤其適合無(wú)人機飛行。Alphabet的無(wú)人機送貨子公司W(wǎng)ing在芬蘭赫爾辛基的運營(yíng)已進(jìn)入第三年，它用無(wú)人機將雜貨和食品送到用戶(hù)的家門(mén)口和野餐區等公共場(chǎng)所。Wing的無(wú)人機用纜繩上的掛鉤從商家那里取走貨物，然后運送給客戶(hù)。這些無(wú)人機的飛行高度為30至40米，遠低于有人駕駛飛機通常的飛行高度。但為了預防萬(wàn)一，該公司的飛行監管團隊還是接入了地面無(wú)線(xiàn)電設備，監聽(tīng)飛機應答器播報區域內所有飛機的位置。Wing還在研究在無(wú)人機上使用微型應答器。
在冰島首都雷克雅未克，問(wèn)世最久的無(wú)人機運送業(yè)務(wù)同樣保持了強勁勢頭。當地公司aha和以色列無(wú)人機服務(wù)公司Flytrex合作，從2017年開(kāi)始用無(wú)人機運送雜貨和餐食。目前，Flytrex正設法在美國也推出類(lèi)似的業(yè)務(wù)，在北卡羅萊納州的費耶特維爾從一家沃爾瑪超市向居民送貨。今年5月25日，它獲得了美國聯(lián)邦航空管理局的批準，可以在人群上空飛行。目前，它的遠程操控員仍必須讓無(wú)人機保持在視線(xiàn)范圍內，但不再需要地面觀(guān)察員。“這是一項重大進(jìn)展，我們服務(wù)的家庭數量將顯著(zhù)增加。”Flytrex的首席執行官里夫·巴什表示。該公司的無(wú)人機使用GPS接收器和其他傳感器導航，但因為擔心美國人可能認為攝像頭會(huì )侵犯隱私，故沒(méi)有采用攝像頭。
5月21日，也就是Flytrex獲得美國聯(lián)邦航空管理局批準的四天前，愛(ài)爾蘭無(wú)人機送貨公司Manna獲得了歐盟頒發(fā)的一種新興運營(yíng)許可。在一定范圍內，該公司可以通過(guò)自己簽署保證書(shū)的方式來(lái)批準無(wú)人機的飛行。過(guò)去一年，Manna一直在愛(ài)爾蘭的戈爾韋郊區運送食品和雜貨，飛行超過(guò)3.5萬(wàn)次，現在它打算在其他城市開(kāi)展業(yè)務(wù)。
要讓這類(lèi)項目繼續推進(jìn)，運營(yíng)商必須證明自己的無(wú)人機擁有和有人駕駛飛機一樣出色的相互發(fā)現和避讓的能力。英國民航局的創(chuàng )新主管戴維·泰特表示，飛行安全等級不會(huì )因為有人操控或遠程操控而有什么改變。對于無(wú)人機用什么方法達到那樣的飛行安全等級，泰特持開(kāi)放態(tài)度，但他認為不管采用什么辦法都會(huì )涉及多種技術(shù)的融合，包括sees.ai和Wing等公司正在開(kāi)發(fā)的一些技術(shù)。
《經(jīng)濟學(xué)人》的報道還稱(chēng)，難題之一是在非管制空域飛行的輕型飛機有時(shí)會(huì )按照所謂的目視飛行規則飛行。美國加州公司IrisAutomation認為自己已經(jīng)找到了解決方案，那就是給無(wú)人機也配備一雙敏銳的“眼睛”。
關(guān)鍵詞： 監管放寬 民用無(wú)人機 迅速崛起 市場(chǎng)規模
