⑴ 惊艳世人的NASA火星无人机,究竟是怎么设计出来的
如果一切顺利,那么“机智号”将成为第一架翱翔在火星上空的飞行器。
这架名为“机智号”的无人直升机,被吊装在“毅力号”火星车的肚子下面,一路送往那颗红色星球。机智号本体只有 1.8 公斤重,一盒纸巾大小,四条机械腿上却装有两根长达 1.2 米的碳纤维旋翼。除了拍照它不执行科学任务,主要是验证在火星上自主飞行的能力。
为了完成这项艰巨的任务,“机智号”必须经受住一系列考验——严酷的温度、苛刻的功率限制,并在距离地球达10光分的火星上完成90秒的飞行任务。由于距离过远,实时通信或控制显然无法实现,它必须自主飞行。
那么NASA喷气推进实验室(JPL)是如何设计这架直升飞机的?我们采访到NASA JPL火星无人机行动负责人Tim Canham。
整个设计过程最重要的策略,是权衡设计与火星无人机的任务背景,这也是本次技术演示的最大意义所在。“机智号”并不需要像“毅力号”火星车那样完成科学考察工作;相反,它只需要做好自己的本份,飞行一段距离。如果运气好,“机智号”还可以捕捉几张航拍图,仅此而已。这项任务的价值在于,我们要证明低空飞机器能够在火星表面飞行,并收集更多数据,以指导下一代火星旋翼飞机的设计与制造工作。一切只是开始,更令人兴奋的远景发展还在后头。
“机智号”不需要刻意完成任何复杂的任务,因为光是火星无人机这个概念就已经足够复杂了。在火星上放飞无人机极具挑战性,除了功率与通信限制之外,还有一项核心挑战——火星的大气密度仅为地球的1%。
考虑到上述情况,Tim Canham告诉我们,“机智号”只要能够在火星表面成功起降一次,对NASA来说就已经是场辉煌的胜利。Canham协助开发了指挥“机智号”运行的软件架构。作为“机智号”运营团队的负责人,Canham目前主要处理无人机计划与“毅力号”火星车团队之间的协调工作。通过交流,我们希望深入了解“机智号”无人机如何在火星表面自主实现起降飞行。
问:您能聊聊“机智号”无人机的硬件配备吗?
Tim Canham: “机智号”无人机属于技术演示项目,所以JPL愿意为此承担更高的失败风险。这一点与火星车乃至深空探测器不同——后者属于B级任务,不少NASA员工已经在这部分硬件与软件开发工作中投入了多年时间。
对于纯技术演示,JPL倾向于尝试更多新的实现方式。因此,我们决定尽可能摆脱手工件的束缚,大量采用现成的消费类硬件。目前市面上已经存在很多坚实耐用且能够抵御辐射的航空电子元件,而且大部分技术属于普通商业级产品。
以处理器为例,我们使用的是高通公司提供的骁龙801芯片。它实际上就是一块手机处理器,而且体积非常小巧。不瞒您说,骁龙801实际上是此次任务中最先进的处理器,其性能反而比“毅力号”火星车上的处理器强大得多。事实上,这块无人机使用的芯片拥有比火星力高出几个数量级的算力,负责通过500 Hz主频在制导期间循环运行,以保持无人机在火星大气中的平衡飞行。更重要的是,我们还需要捕捉图像并分析特征,同时以30 Hz频率逐帧跟踪画面内容。总之,这些任务都对处理器性能提出了极高要求,而NASA目前使用的一切航空电子元件都达不到要求。实际上,我们已经开始从SparkFun上订购零件。我们的理念非常简单:虽然这些只是商用硬件,但我们会进行全面测试;只要效果良好,就应该可以直接使用。
问:能否介绍一下“机智号”使用的导航传感器?
Tim Canham: 我们使用的手机级 IMU、激光测高仪(来自SparkFun)以及向下的 VGA 摄像机进行单眼特征跟踪。导航时,无人机逐帧比较几十个特征,以跟踪相对位置找出方向和速度。这一切功能都会通过位置估计来完成,而不需要记住特征或创建地图。
图:NASA机智号无人机底部图,可以看到其上搭载的激光测高仪和导航摄像机。
我们还装有一台倾角仪,用于在起飞时确定地面的倾斜度。另外,无人机上搭载一个1300万像素的手机级彩色摄像头——与导航无关,我们只是希望在飞行过程中拍摄几张精美的照片。我们将其称为RTE,以缩写方式称呼各类系统也是太空项目的传统。其实我们之前还考虑过在系统中加入危险检测功能,但时间有限最后只能作罢。
问:这架无人机是怎么自主飞行的?
Tim Canham: 其实你可以把这架无人机理解成某种传统的JPL航天器,其中安装一套排序引擎,我们为其编写了多条序列、相关命令,再将文件上传其中以供执行。
在模拟过程中,我们将低空飞行的制导部分划分成多个途经点,每个途经点都对应着我们在制导软件中设定的一条命令序列。在需要飞行时,我们会向无人机发出指令,之后即由制导软件接管并完成起飞、穿越各途经点、以及最后的着陆动作。
但这种方式中的每个途经点都经过特别设计,不能算是真正的自主飞行——我们并没有设定任何目标与规则,也没有做出任何高级推理,所以这只能算是半自主方案。更简单直接的方法就是,指定专人通过操纵杆远程指挥其飞行,但地球距离火星太远,即时遥控根本实现不了。面对紧张的项目时间表,我们只能提前制定出大体飞行计划,帮助无人机理解需要完成的预定飞行轨迹。在实际飞行中,无人机本身会根据风力、风向及其他实际环境因素调整飞行方式,保证始终沿既定航线前行。这同样是种半自主方案,用以顺利完成发射前制定的飞行路线。
就个人看来,我觉得这不能算是高级自主技术,而更多只是一种脚本式的飞行导引。只有直接要求无人机“给那块岩石拍张照片”、它就能照做,才算真正的自主飞行。但作为初始任务,我们这次只需要证明飞行器能在火星地表成功飞行。至于全自主飞行方案,我们会在后续任务中逐步尝试,这可能需要制作一架体量更大的无人机、搭载能够实现更强自主功能的先进硬件。
说起这个,我们不妨回顾火星上的第一位访客——探路者号。它的任务更简单:绕基地先进一圈,最好拍下岩石及其他样本的照片。因此作为初步技术演示,我们对火星上的第一架无人机也没必要苛求过多。
问:在某些极端情况下,无人机有没有可能偏离预定飞行路线?
Tim Canham: 制导软件会持续检测各传感器的运行状况,保证生成高质量数据。如果传感器发生故障,无人机确实会做出相应反应,即保持最后一条飞行指引信息、尝试着陆,而后向我们发送情况报告并等待处理意见。总之,在检测到传感器故障后,无人机将停止飞行。我们一共在机智号上安装了三个传感器,都与飞行过程紧密相关,三者的数据将融合起来共同为机智号提供导航指引。
问:初始飞行计划是怎么制定出来的?
Tim Canham: 我们经历了全面的选址过程,一切以“毅力号”火星车预计降落地点周边的环境为起点。根据实际情况,我们整理出轨道图像,并从中粗略识别出火星车将先后抵达的多个点位。结合周边岩石的坡度、高度乃至特定区域内的地表纹理,我们精心选取了适合无人机飞行的区域。
这里同样有不少权衡因素——最安全的地表应该没有任何纹理,代表这一块区域没有岩石;但这种缺少纹理的地面,也可能令无人机无法准确捕捉其特征、进而失去制导能力。为此,我们最好选择一片易于跟踪特征的碎石滩,同时保证这里没有任何可能威胁着陆过程的大石块。
问:这架无人机计划完成哪些飞行任务?
Tim Canham: 因为只是第一次尝试,所以我们只规划了三项主要任务,而且起降点全部选在同一位置。只有这样,才能保证无人机始终处于经过调查的安全飞行区域内。我们的时间窗口也非常有限,只有30天。如果时间再宽裕些,我们可能会尝试让其降落在其他看起来比较安全的新区域。但至少三项既定任务都是起飞、飞行、而后返航并降落在同一地点。
问:JPL拥有丰富的机器人制造经验,开发的机器人往往能够在主要任务完成后长时间保持正常运作。但这次只设定30天的任务执行周期,是否意味着除非发生意外事故,否则这架功能仍然完好的无人机将被直接遗弃在火星表面?
Tim Canham: 是的,计划就是这样,火星车会前往别处继续执行主要任务。毅力号团队已经为我们划拨了不少资源,留下了30天的时间窗口,我们对此深表感谢。在此之后,无论无人机状况是否良好,火星车本体都会继续前进。所以我们可以随意安排飞行任务,但绝对不能超过30天时限。
目前我们还没有规划好最后两轮飞行,但根据前三轮飞行任务的执行速度,我们可能会有一周左右时间做点新鲜的尝试。不过当下,我们还是要先认真把前三轮任务做好。
只要能成功完成一次飞行,我们的目标就算是基本实现。接下来我们会略微扩大飞行范围,如果仍然成功,那么最后两轮飞行就可以稍微冒点险了。比如我们可能会飞上一百米,或者做个大回环之类的动作。但最重要的是,理解无人机在火星表面的飞行方式,所以第一轮任务最重要,我们得认真观察无人机的飞行能力。
问:假如前四轮飞行一切顺利,那么在最后一轮尝试中,您打算设计怎样的飞行任务?是做点风险比较大、但成功后意义重大的尝试,还是风险较小、但重要性同样偏低的尝试?
问:JPL的工程师们在 探索 中还有哪些特别的发现,能给我们讲讲吗?
Tim Canham: 这是我们第一次在火星环境下使用linux。没错,我们的无人机用的是Linux系统,软件框架则是JPL内部开发的立方体卫星与仪器专用框架。
几年前,我们已经把项目开源,现在大家可以直接通过GitHub下载火星无人机上的飞行软件,把它用在自己的项目当中。这是开源领域的一场辉煌胜利,我们把开源系统与开源飞行软件框架,同商用零部件整合了起来。
如果你想亲自尝试,也完全没有问题。对JPL来说,这种结合还是新鲜事物,以往我们大多使用特别安全、特别可靠的部件。但这一次灵感碰撞让人们感到兴奋无比,我们也期待这种新思路能在未来迸发出更大的能量。
⑵ 问:无人机是不是靠嵌入式系统开发出来的嵌入式是不是就是Linux系统
无人机的系统属于嵌入式系统范畴,但是嵌入式系统不仅仅只有linux,比如wince,ucos,vxworks,unix都可以被称作为嵌入式系统
⑶ 无人机应用工程师主要学习什么
无人机搞飞控的一般主要有四个工种:硬件开发工程师(画板子的)、嵌入式开发工程师(搞架构的)、算法工程师(搞算法的)、软件工程师(填血肉敲代码的)。
我们来看看这四个工种要会啥,你就知道你要学啥了。
硬件开发工程师(工资1-4万)
1、熟悉PCB设计流程和规范,熟悉Altium Designer、Cadence Allegro等工具软件;
2、有扎实的数字、模拟电路基础,熟悉高速数字电路板设计;
3、熟悉ARM,DSP等嵌入式处理器,及其外围接口电路和驱动;熟悉底层PCI、USB、IIC、SPI等接口协议;熟练运用仿真工具、示波器等调测硬件;具有独立完成复杂电路设计和调试能力;
嵌入式开发工程师(工资1-4万)
1、本科及以上学历,通信、计算机、自动化、电子等相关专业;
2、熟悉uCOSII/III、FreeRTOS、Linux等至少一种嵌入式操作系统下的软件开发;
3、熟悉ARM体系结构及其常用调试方法,有STM32/GD32系列开发经验;
4、精通C编程,熟悉通信协议及其代码实现,能够实现接口的驱动,如UART.I2C.SPI等;
算法工程师(工资1-4万)
1、硕士及以上学历,控制理论与控制工程专业,对飞行器、控制理论和算法有深刻理解和应用;
2、具备C或C++、Python等编程能力,能熟练使用Matlab控制工具包及Simulink等控制系统设计与仿真工具软件;
3、至少熟悉姿态融合、控制算法和导航算法中的一种;熟悉四元数,EKF,DCM等姿态算法,熟悉控制理论,有PID控制经验;
⑷ 无人机是什么arm架构
现在的无人机貌似都走的是PowerPC或者ARM的架构,应该走的都是Linux的系统。
但是Linux不等于嵌入式,只是嵌入式其中的一个系统分支
⑸ 无人机使用linux 吗
无人机开发都在linux系统
⑹ NASA毅力号登陆火星!还带了一架1%大气密度也能飞的无人机
机器之心报道
机器之心编辑部
去年 7 月底,机器之心报道了NASA最具野心的火星探测计划。
如今,“毅力号 ”火星车在被送上轨道的近 7 个月后,终于成功在火星着陆。
据资料显示,“毅力号”是有史以来最大、最为复杂的火星探测系统,这台次世代火星车造价高达 27 亿美元,总重 1025 千克。它是自阿联酋希望号、中国天问一号之后,人类在这个“火星季”发射的第三个探测器。但是,阿联酋的希望号探测器只是一颗火星人造卫星,而中国天问一号仍在火星轨道,而“毅力号”采取了直接降落火星的方式。
“毅力号”的着陆地点位于火星赤道以北的耶泽罗撞击坑(Jezero crater),其中心座标为(18.41 N, 77.69 E)。在此处着陆的主要目的是识别和收集该地区的沉积岩和土壤样本,并 探索 可能存在的火星生命迹象。
图源:NASA 和 J.P.L。
成功着陆火星之后,“毅力号”先后发回了两张火星表面的图像。
“毅力号”着陆火星全过程
作为人类目前最重的火星探测器,“毅力号”火星车长 3 米、宽 2.7 米、高 2.2 米,重量达到 2,260 磅(约 1 吨)。因此,着陆火星并不容易,它没有选择首先进入轨道,而是借助一个直径超 70 英尺的降落伞直接着陆。
“毅力号”火星车火星着陆概念图。图源:NASA
着陆火星的全过程主要分为以下几个步骤:巡航阶段分离、“毅力号”抵达火星附近、接触火星大气、经历“黑色七分钟”、打开降落伞、喷气背包(jetpack)点火并释放“毅力号”、喷气背包飞到远处自毁。
NASA 毅力号火星探测器(NASA’s Perseverance Mars Rover)官方推特全程演示了“毅力号”火星车着陆火星的过程:
首先完成巡航阶段分离( cruise stage separation),“毅力号”抵达火星附近。
抵达火星大气层顶部,这时离着陆还有七分钟。
进入火星大气层,经过热量峰值(peak heating)和减速(deceleration),机动瞄准着陆目标。
打开降落伞(parachute),再次减速。此时速度约为 1500 千米 / 小时、海拔高度约为 11 千米。
丢掉防热罩(heat shield),此时离着陆还有两分钟。
锁定雷达,打开摄像机,寻找安全的着陆点。
点燃喷气背包的引擎,此时离着陆还有不到一分钟。
最终,喷气背包释放“毅力号”火星车,并使其成功着陆,宣告此次火星着陆任务完美结束。
1% 的大气也能飞的无人机
除了探测器“毅力号”,NASA 为它配备的无人机同样备受关注。
这架无人机由 NASA 喷气推进实验室(JPL)着手设计,重量仅为 1.8 公斤,高 0.5 米,螺旋桨直径 1.2 米,装在探测器的腹部,主要用于拓展火星车的视野。
而这项任务的重要性和价值在于证明直升机有可能在火星上飞行,并收集有利于下一代火星旋翼飞机的数据。
如果成功这将是人造飞行器在地球以外的星球的首次飞行,或将开辟一条新的太阳系 探索 之路。
那么此次飞行最大的难点在于哪里?气压。
虽然火星表面的重力大约只有地球的 1/3 (38%),看起来有利于无人机飞行,但有一点非常致命:火星大气的密度只有地球的 1%。由于几乎没有空气流动,在火星上获得起飞所需的升力是非常困难的。
因此这要求飞行器必须是超轻的,而且螺旋桨的转速要非常快。
据报道,这架无人机螺旋桨旋转角速度可达 2400 转每分钟,水平移动的速度为 10 米每秒,爬升速度为 3 米每秒。相比之下,一架传统直升机每分钟的转速仅为 450 到 500。
在导航传感器上,无人机使用手机级 IMU、激光测高仪以及向下的 VGA 摄像机进行单眼特征跟踪。导航时,无人机逐帧比较几十个特征,以跟踪相对位置找出方向和速度。这些都是通过位置估计来完成的,而不是记住特征或创建地图。
从下方看此无人机,包含激光测高仪和导航摄像机。
最后,机器之心告诉读者们一件有趣的事:这也是 NASA JPL 的工程师们第一次在火星上飞行基于 Linux 系统的无人机。该火星无人机的运行代码也已在 Github 上开源。
参考链接:
https://www.nytimes.com/live/2021/02/18/science/nasa-mars-landing#what-will-the-rover-do-on-mars
https://spectrum.ieee.org/automaton/aerospace/robotic-exploration/nasa-designed-perseverance-helicopter-rover-fly-autonomously-mars
⑺ 大疆无人机飞控采用什么操作系统 ucos
严谨点回答应该是NUTTS系统,嵌入式操作系统一般都是linux是鼻祖,不过linux比较庞大一般只跑在cortexA核cpu上,像当下无人机飞控mcu多半是stm32主导的cortexM核,大疆也不例外,性价比高,只能跑实时的小操作系统,不过也是都已linux大改魔改来的,最早的市面上常见多轴开源飞控程序基本都以NUTTS系统主导,大家无非是再大改魔改成闭源固件更成熟,飞行更稳定。就像小米的MIUI其实就是改安卓,或者说优化成自家的。
⑻ 看风水用哪种无人机好
如果你从未涉足无人机的世界,那么首先要牢记两件事。
1.并不是所有的无人机都容易操控
不同的机型,其飞行性能不同,有的比较灵活,有的比较稳定。对无人机来说,价格—易操控程度曲线如图所示。最容易操控的无人机机型价格在700美元左右,价格偏高,是因为其中带有传感器及特定功能的飞行控制器。目前比较容易上手、容易操控飞行的几款机型为 Phantom 3, Inspire 1, Q500 4K及3DR SOLO
图17 Proto X
看完这15款无人机,你找到“你的唯一”了吗?
⑼ 大疆无人机是用linux系统吗
有 Manifold内建时脉2.2 GHz 的NVIDIA Tegra K1处理器,采用Ubuntu 14.04作业系统,支援大疆所开发的DJI Onboard SDK与经纬M100飞行平台,并具备USB、乙太网路、HDMI、Mini-PCIe、UART、SPI及2C等接口,可用来连结感感应器或萤幕等各种扩充设备
中国无人机业者大疆创新(Da-Jiang Innovations,DJI)于周一(11/2)发表专为无人机设计的嵌入式电脑Manifold,以供开发人员打造效能强大的无人机应用。售价499美元的Manifold预计于11月中开始出货。
大疆推出无人机专用的Linux电脑
中国无人机业者大疆创新(Da-Jiang Innovations,DJI)于周一(11/2)发表专为无人机设计的嵌入式电脑Manifold,以供开发人员打造效能强大的无人机应用。售价499美元的Manifold预计于11月中开始出货。
Manifold内建时脉2.2 GHz 的NVIDIA Tegra K1处理器,采用Ubuntu 14.04作业系统,支援大疆所开发的DJI Onboard SDK与经纬M100(Matrice 100)飞行平台,并具备USB、乙太网路、HDMI、Mini-PCIe、UART、SPI及2C等接口,可用来连结感感应器或萤幕等各种扩充设备。
其中,DJI Onboard SDK可用来获取飞行数据,执行控制与数据分析,而经纬M100则是一个开放式飞行平台,为一四轴飞行器。结合DJI Onboard SDK、经纬M100与Manifold将可用来测试及打造全新的无人机软/硬体解决方案。
DJI策略合作伙伴总监Michael Perry表示,Manifold让飞行平台进入一个更聪明、更快速也更强大的新时代,它结合空中与地面的各种技术来解决复杂的问题,很期待看到开发人员在此一新平台上所发挥的创意。
由于Manifold相容于各种第三方感应器,因此应用颇为广泛,开发人员可在经纬M100上加装红外线摄影机、大气研究装置、地理调查设备等装置,再由Manifold负责搜集及分析感应资料,可提供即时的资讯。经纬M100的售价为3299美元。
总部位于深圳的大疆被经济学人杂志视为是全球商业无人机市场的先驱,所开发的产品还包括飞行控制器、相机稳定平台Ronin、以及影音/电源管理/萤幕/蓝牙模组、名为“风火轮”的飞行平台及四轴飞行器Phantom等。
⑽ 无人机关键技术要点
无人机关键技术要点
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行器。那么,下面是由我为大家带来的无人机关键技术要点,欢迎大家阅读浏览。
一、动力技术
续航能力是目前制约无人机发展的重大障碍,消费级多旋翼续航时间基本在20min左右,用户外出飞行不得不携带多块电池备用,造成使用作业的极大不便。无人机必须在动力方面实现突破才能走上新的革命性高度。
1. 新型电池
2015年,来自加拿大蒙特利尔的Energy Or技术有限公司报道采用燃料电池的四旋翼进行了3小时43分钟续航飞行。此外,石墨烯、铝空气电池、纳米电池这三项电池技术有望成为未来电池世界的希望。人们对这些新的电池技术有着十分迫切的需求。它们将首先会被应用到手机和电动汽车,随后可配备于多旋翼。
2. 混合动力
2015年,美国初创公司Top Flight Technologies报道自己开发混合动力六旋翼无人机。该六旋翼仅需要1加仑汽油,便可以飞行两个半小时,约160公里的距离,最高负重达约9公斤。另外,一家来自德国的公司Airstier推出了一款多旋翼。该多旋翼采用油电混合动力,有效载荷5公斤,可飞行1个小时。
3. 地面供电
采用地面供电的系留多旋翼,通过电缆将电能源源不断输送给多旋翼,可以极大提升多旋翼的滞空时间。比如:以色列公司Skysapience旋翼。
4. 无线充电
无线充电技术已经在手机、电动牙刷等电子产品上实现市场化,并正在电动汽车领域开展深入应用。来自德国柏林的初创公司Sky Sense在无人机户外充电方面提供了一种解决方案:研发出一块可以为无人机进行无线充电的平板。Sky Sense的最大特点是可以进行远程控制,无人机的降落—充电—起飞全过程可以独立实现,不需要有人在现场进行干预和辅助。如果充电时间更快,那么无线充电技术将会极大地帮助多旋翼进行长途飞行。
二、导航技术
无人机准确地知道自己“在哪儿”、“去哪儿”,几乎是类似于人类“从哪里来、到哪里去”的哲学问题,在无人机的任何发展阶段都是绕不开的问题。
1. 定位技术
(1)GPS载波相位定位
目前正在这方面开展研究的项目有:Swift Navigation公司开发的Piksi; 日本东京海洋大学开发的RTKLIB开源项目。
(2)多信息源定位
英国军方BAE 最近公布了他们研发的名为NAVSOP的定位技术。该技术将利用包括TV、收音机、Wi-Fi 等等信息定位,弥补GPS 的'不足。
(3)UWB (Ultra Wideband,超宽带)无线定位
2. 测速技术
目前公认的比较精确的测速方案是通过“视觉(光流)+超声波+惯导”的融合。AR.Drone是最早采用该项技术的多旋翼飞行器,极大提升了飞行器的可操控性,获得了巨大的成功。
PX4自驾仪开源项目提供了开源的光流传感器PX4Flow。该传感器可以帮助多旋翼在无GPS情况下精确悬停。大疆公司推出的 “悟”和“Phantom3”、“Phantom4”同样采用了该项技术。
3. 避障技术
让飞行中的无人机“长眼镜”,能够识别飞行路径上的障碍物,并准确绕飞或悬停,是实现无人机智能化的重要一步。未来无人机避障技术将在这些方面实现突破:
(1)深度相机避障技术;
(2)声呐系统避障技术;
(3)“视觉+忆阻器”避障技术;
(4)双目视觉避障技术;
(5)小型电子扫描雷达;
(6)激光扫描测距雷达;
(7)四维雷达。
4. 跟踪技术
识别目标并进行跟踪飞行,减轻使用者的操作负担,并能够利用无人机执行特殊环境条件下的特殊任务。智能跟踪主要有:
(1)GPS跟踪;
(2)视觉跟踪。
目前在大疆Phantom4等先进机型上这些技术都已经有所体现。
三、交互技术
无人机目前主要通过遥控器进行飞行控制,需要专业训练,具有一定的局限性。随着新技术的发展,无人机应简化对操作人员的要求,提升用户体验。
(1)手势控制技术
手势交互是一种未来人机交互的趋势,目前在精确度上存在挑战。在CES2014的展场上,有利用MYO手势控制臂带来控制AR.Drone2.0四旋翼的演示。
(2)脑机接口技术
近年来,科研人员在多个领域都运用到了BCI(Brain Computer Interface,脑机接口技术)技术,科员人员运用该技术制作新型玩具、为残疾人制作义肢。作为需要安全性较高的飞行器,这种方式目前还不成熟。它可作为一种验证性质的技术展示,离实际还有不少距离。
四、通讯技术
(1)4G/5G通讯技术
2013年6月17日,北京4G联盟联合无人机联盟组织召开了4G联盟与无人机联盟交流研讨会,旨在加强北京4G联盟和无人机联盟之间技术交流,寻找无人机机载载荷与4G设备仪器的聚焦,促进北京市信息产业发展。2015年,中国移动开发4G“超级空战队”设备,能支持航拍影像即拍即传。5G的速度比现在的LTE网络标准连接速度快250倍,它标志着无线行业的一个新的里程碑。无论是智能手机,还是汽车、医疗设备、无人机和其他设备,都将受益于这一无线连接速度。
(2)Wifi通讯技术
2013年,德国的卡尔斯鲁厄理工学院开发出了一项新的无线广域网技术,打破了最快的WiFi网络速度纪录,它可以让1公里以外的用户每秒钟下载40GB。由于这种设备的传输距离比普通WiFi路由器的覆盖范围要广得多,因此这种设备很适合无人机航拍图传或光纤布放不方便的农村地区应用。
五、芯片技术
(1)2014年CES上,高通和英特尔展示了功能更为丰富的多轴飞行器。例如,高通CES上展示的Snapdragon Cargo无人机是基于高通Snapdragon芯片开发出来的飞行控制器,它有无线通信、传感器集成和空间定位等功能。2015年9月,据美国科技新闻网站Engadget报道,高通已经为无人机市场推出了一个芯片解决方案,名为“骁龙飞行平台”。
英特尔CEO Brian Krzanich也亲自在CES上演示了他们的无人机,采用了四核的英特尔凌动(Atom)处理器的PCI-express定制卡。此外,活跃在在机器人市场的欧洲处理器厂商XMOS也表示已经进入到无人机领域。
(2)3DR发表声明与Intel英特尔共同合作开发Edison芯片,这是一种新型微型处理芯片。它只有一个硬币的大小,却具有个人电脑一样的处理能力。
(3)目前,包括IBM在内的多家科技公司都在模拟大脑,开发神经元芯片。而一旦类似芯片被应用于无人机,自主反应、自动识别有望会变得轻而易举。
六、平台技术
(1)“Dronecode”的无人机开源系统
2014年10月,着名开源基金会Linux推出了名为“Dronecode”的无人机开源系统合作项目,将3D Robotics、英特尔、高通、网络等科技巨头纳入项目组,旨在为无人机开发者提供所需要的资源、工具和技术支持,加快无人机和机器人领域的发展。
(2)Ubuntu 15.04 操作系统
Ubuntu 15.04的物联网版本是Ubuntu 目前最小且最安全的版本,非常地精简,适合发行家、科技专业人士与开发者使用,能够在无人机等领域中使用。
(3)Airware发布企业级无人机系统
Airware公司旨在通过标准化的无人机软件系统,帮助企业迅速、高效地完成商用无人飞行器的部署及管理——该系统已于本周四正式发布,通过硬件和软件的结合,Airware成功实现了在一个软件平台上统一管理多个不同型号、不同品牌无人机的目标。目前,Airware产品已获得两家合作伙伴的采纳,分别为通用电气(也同时是Airware的投资者)和Infinigy。Infinigy是一家通讯公司。
七、空管技术
(1)2014年,Airware计划在NASA加州基地针对不同类型的无人机(四旋翼、直升机、固定翼飞机)展开一系列的飞行和实验室测试。
(2)初创公司SkyWard正在研发一个无人机交通控制系统,这个系统将让数千无人机在城市上空飞行而不会互相碰撞。Skyward正在跟FAA和全球三大无人机制造商——国内的大疆、美国的3D Robotics和法国的Parrot——合作以证明大量的无人机可以在拥挤的空域安全地共存。
(3)美国航天局(NASA)同空间技术公司Exelis已经联手组成团队开发无人机空中交通管制系统的原型产品。
(4)位于美国西雅图的Transtrex公司,发布了测试版本的无人机动态地理空间限制系统软件。该系统是为了确保无人机在500英尺高度下,安全规范飞行而设计的。
(5)在第三届AOPA(Aircraft Owners and Pilots Association,航空器拥有者及驾驶员协会)国际飞行训练展会上,中国AOPA联合多家企业开发的针对轻小无人机的“U Cloud”无人机监管系统宣布上线。