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他因无人机掉落失去进修时机 却缔造了无人机帝国

来源:http://www.yzlover.com 责任编辑:利来国际手机版 更新日期:2018-06-02 23:33

  他因无人机掉落失去进修时机 却缔造了无人机帝国

  本文是《举世科学》总编、社长陈宗周先生编撰的系列专栏“AI传奇”的第十三回。本年多次发作的搅扰机场事情,将无人机面向了言论的风口浪尖。无人机是怎么一步步走入咱们的视界,在不久的将来,它们又将给咱们的日子带来哪些改动?在这一回中,陈宗周先生将为咱们回忆无人机的展开史、展望未来趋势。

  

 

  陈宗周是《举世科学》杂志社社长,《电脑报》创始人。

  

 

  2017年5月12日晚,重庆江北机场两次遭到无人机搅扰,共构成40余航班备降,联系我们60余航班撤销,140余航班延误,影响的航班合计240个,上万旅客的出行遭到影响。

  这不是无人机榜首次大闹机场了。仅在这年春季,西南地区三大机场中的别的两座——成都双流机场和昆明长水机场也遭受过很多无人机“黑飞”事情的严峻困扰。

  西南地区重要机场呈现如此猖獗黑飞的原因错综杂乱。利益相关方“阴谋论”的剖析开端赫然呈现在媒体报导中。因为这样的无人机黑飞归于严峻违法,公安部分现已介入查询,并赏格告发。全球闻名无人机出产商大疆公司也参加赏格队伍,赏格金额高达100万元。大疆还向媒体披露了本公司无人机严厉的特定区域禁飞约束——机场净空区域内,GPS等传感器会主动感知禁飞区域,无人机底子无法起飞。

  大疆公司对无人机黑飞如此注重,是因为各种黑飞事情都会带来严峻后果,乃至影响无人机职业的展开,大疆自身也有深化经验。2015年上半年,跟着无人机在全球爆破性地遍及,媒体对黑飞事情的报导也很多呈现,成为全球抢手重大新闻的就有:1月29日飞入白宫, 4月22日掉落日本首相官邸房顶等等。两年前的这些新闻,非难的锋芒都指向DJI(大疆)公司。大疆敏捷改进了飞控体系,对制止飞入的区域进行了更严厉的约束。

  这类故事折射出一种趋势,作为移动机器人范畴的无人机,今日正在人类社会中发生巨大影响。

  无人机展开史

  无人机是移动机器人中的一个咱们族。无人机(UAV,即Unmanned Aerial Vehicle),是用无线遥控设备或自主操控设备操控翱翔的不载人飞机,有固定翼无人机、单旋翼和多旋翼无人机(两种都称为直升机)等。按运用范畴,无人机分为军用与民用,军用无人机有侦查机、察打一体机、靶机等。从前有一种观念,以为大多数无人机还不能脱离人的操作,算不上自主机器人,与AI的联络并不亲近。但跟着无人机的技能和运用的展开,AI现已一步步融入无人机范畴并发挥越来越大的效果。

  无人机自身的展开前史十分悠长,在莱特兄弟榜首架飞机翱翔之后不到20年,彼得·库珀(Peter Cooper)和埃尔默·斯佩里(Elmer Sperry)于1917年发明晰榜首台主动陀螺稳定器,并将美国海军教练机改装为首架无人翱翔器。不过,这个无人翱翔器还不能收回,有去无回,只能作炸弹运用。所以,一般以为英国德?哈维兰公司20世纪30年代出产的可无线电遥控收回的蜂后无人机,才是榜首架真实意义上的无人机。

  之后,无人机的首要用处是军事范畴,从第二次国际大战到现在的反恐军事举动,无人机越来越多地充任重要人物。上世纪60年代到70年代的越南战争中,美军开端运用无人机完结军事使命,削减翱翔员的伤亡;70年代到80年代的中东战争中,以色列成功运用无人机完结侦查和开释钓饵耗费对方导弹等使命,发明了翱翔员零逝世的奇观。长期以来,无人机首要军用、高度保密的特征使其蒙上了奥秘面纱。

  军用无人机多为固定翼无人机,尽管上世纪20年代美国军方就有四旋翼直升飞机呈现,直升机在军事上也得到很多运用,但旋翼无人机在军事上的大规划运用实际上还晚于民用。旋翼无人机尽管速度慢,但翱翔稳定性、可以悬停、操控性好,上世纪90年代初开端呈现在民用范畴。无人机飞。无人机民用的条件也在一天天老练,电子技能的微型化展开,使电子器件变得细小而廉价。比方,无人机翱翔必需的配备GPS体系,刚推出的时分重到达数十磅,现在一块GPS芯片,只要0.3克;电机和电池也在小型化;一起,十分杂乱的翱翔操控体系现已可以安装在分量一公斤左右的消费级无人机上。2010年,法国Parrot公司推出了榜首款消费级四旋翼无人机AR Drones。Drone在英语中是雄蜂和嗡嗡声的意思,也指无人机。Parrot公司的AR Drones尽管受欢迎,但离大规划遍及还有很远的间隔。无人机的奥秘面纱终究被揭开、并在消费级民用范畴大放异彩,与一位我国人有很大联系。

  汪滔与大疆

  2006年,一个叫汪滔的年青人在深圳的居民楼里创办了一家公司,这就是今日全球闻名遐迩的大疆(DJI)公司。汪滔1980年生于杭州,高中毕业后考入华东师范大学。与一般大学生不同,大三时他没有继续读下去,而是退学想去麻省理工学院、斯坦福大学这样的国际一流大学。期望尽管没有完结,但香港科技大学电子与计算机工程学系最终录取了他。

  2005年,汪滔要预备毕业设计课题了,做什么呢?作为航模爱好者的他,想到了遥控直升飞机的飞控体系。惋惜的是,他和两位同学的这次毕业设计失利了,演示时,本应悬停在空中的直升机摔了下来,得了很差的成果C,汪滔失去了去欧美名校进修的时机。

  走运的是,香港科技大学主动化技能中心主任李泽湘看好汪滔和他的方向,这位从前在麻省理工学院AI实验室作业过的教授,是机器人专家。李泽湘不光情愿担任汪滔的研讨生导师,还支撑他边读研讨生边在这个范畴创业。李泽湘其时还兼任哈尔滨工业大学深圳研讨生院特聘教授,他向汪滔举荐了哈工大青年女教师、刚从美国学成归来的犹他大学机器人专业博士朱晓蕊。朱博士是移动机器人专家,在她的参加和咱们的通力合作下,大疆公司的无人机飞控体系有了打破性展开。

  

 

  汪滔和他的大疆无人机

  飞控体系是无人机的大脑,大疆公司的飞控体系起点十分高,把从前很杂乱的、需求专业操作手操作的无人机,变成了简直人人都可以操作的“傻瓜无人机”,这实际上是消费级无人机的一场静悄悄的革新。

  汪滔是乔布斯那样的完美主义者,他不光要求无人机的功用、制作工艺完美,连包装、说明书等等也要求完美。2012年,大疆推出了“精灵”(Phantom)四旋翼无人机,成为消费级无人机的标杆,很快风行国际。

  大疆无人机在全球大卖,在西方现已成为圣诞节的重要礼物,还一再呈现在闻名影视节目中,连美国军方也开端收购大疆无人机,可见其盛行程度。大疆无人机在全球消费级无人机商场占有70%的比例,是我国高科技新国货的标志性产品。美国《机器人商业谈论》(RBR)评出的2016年度全球最具影响力50家机器人公司中,大疆公司名列第12。

  大疆无人机的国际竞争力,在一个典型事例中充沛闪现。2016年10月,《福布斯》网站发表文章,叙述了美国最有名的无人机公司3D Robotics败给大疆的凄惨故事。3D Robotics的创办者克里斯·安德森(Chris Anderson)是美国名人,他是《连线》杂志的前主编,也是畅销书《长尾理论》、《新工业革新》等的作者。一般人不知道的是,他仍是无人机爱好者,早在2007年就创办了网上无人机爱好者社区DIY Drone。水到渠成,他邀约了别的一位爱好者,两人在2009年创立了3D Robotics公司。2012年11月,安德森获得了500万美元的风险投资,第二年又得到3000万美元。安德森决心满满地声称:“正如个人电脑在20世纪70年代诞生和鼓起,个人无人机也将在这十年里兴起”,“咱们正在进入无人机年代”。

  安德森以为消费级无人机是一块几十亿美元的大蛋糕,而他的公司作为美国领军企业,天经地义会切到最大的一块。他好像全然不见大洋彼岸还有我国大疆公司这样的先行者。这样的盲目,连职工也称为“典型的硅谷狂妄自大症”。

  与大疆无人机商场比赛的无情结果是,安德森烧掉1亿美元却看不到一点期望,无法于2016年宣告退出无人机商场。

  安德森和搭档们把失利的原因归结为,大疆公司在深圳具有强壮的智能硬件制作笔直工业支撑体系,而3D Robotics却不具有。这样的知道只对了一半。大疆公司和其他我国无人机公司的研制才能也相同超卓。到2016年,大疆在全球已提交专利申请超越1500件,获得专利授权400多件,实力非凡。2016年3月,大疆推出Phantom4,让无人机进入机器视觉年代。前视双摄像头具有环境障碍物感知功用,根据图像识别的视觉跟从体系,可以实时自主避障,是全球智能视觉无人机的新标杆。

  大疆的成功还带动了一大批我国企业投入无人机工业,构成完好而强壮的工业链。AI在无人机中的运用,正在一步步深化,而大疆这样的我国公司,现在和未来都是潮流引领者。

  宽广的运用范畴

  无人机广泛用于拍摄航拍、影视、新闻、公安、消防、灾祸救援、遥感测绘、电力、野生动物维护、森林火情监控等范畴,并且这份名单还在敏捷添加之中。

  在农业范畴,2015年12月大疆推出智能农业喷洒防治无人机——大疆MG-1农业植保机,药剂喷洒泵选用高精度智能操控,与翱翔速度联动,可完结定速、定高翱翔和定流量喷洒主动作业。其每小时作业量可达40至60亩,功率是人工喷洒的40倍以上。

  在电子商务范畴,用无人机处理物流问题是一个斗胆的幻想。2013年亚马逊提出无人机送货,让客户在下单后的30分钟内就能收到所购买的物品。新鲜一阵之后,质疑的声响一浪高过一浪。但亚马逊依然坚持前行,2016年12月,在内部测验中,亚马逊的无人机将一罐爆米花送到客户手中。2017年4月,亚马逊又做了无人机送货的揭露扮演,把一支防晒霜送到特定当地又回来,全部主动进行,不需求人干涉。亚马逊送货无人机速度可达每小时60英里(约97千米),翱翔高度200~400英尺(约61~122米),送货往复间隔最长20英里,最多可带着五磅物品。亚马逊以为,在乡村、市郊乃至城区的屋顶上,无人机送货都是可行的。亚马逊的无人送货乃至还有了竞争对手,Alphabet的X部分(谷歌X实验室)Wing项目,就在研制无人机送货,在揭露测验中,将炸薯条送到客户手中。

  

 

  亚马逊公司的送货无人机

  我国企业相同在探究物流范畴的无人机运用,挟无人机制作大国的优势,我国公司展开方针更显得雄心壮志。京东商城2016年6月在江苏宿迁完结了“无人机送货榜首单”,测验用无人机往乡村送货。2017年7月20日,在联想2017 Tech World大会上,京东CEO刘强东论述了京东未来物流布局,方案在四川省兴修185个无人机货运机场,建成后可完结产品在24小时内送到全国任何城市。京东现已建成全球首个无人机调度中心,为无人机常态化运营做保证。据预测,用无人机配送网购产品,将削减70%的配送本钱,在拥堵城市和偏远地区的配送时刻将削减80%。简直与京东发布信息一起,国内最大的快递公司顺丰宣告大型物流无人机总部基地落户成都双流。顺丰称,基地榜首阶段展开大型物流无人机的相关实验,第二阶段完结四川省内无人机运营网络和基地建造。2020年起,开端向全国仿制推行。

  展开趋势:微型小型化和集群运用

  细小型化,是无人机展开趋势之一。荷兰代尔夫特理工大学的微型翱翔器实验室正在开发“口袋无人机”,每个无人机仅仅有手掌巨细,能飞入室内,在建筑物遭到严峻损坏的情况下协助救援人员查找幸存者。而哈佛大学一直在DARPA(美国国防部先进研讨方案局)的赞助下研讨昆虫那么小的微型机器人RoboBee(机器人蜜蜂),哈佛大学的威斯生物工程研讨所现已开宣布翼展3厘米、分量80毫克并能实时操控的机器人蜜蜂,未来能像昆虫相同在农田监测作物成长环境,乃至像真实的蜜蜂相同为植物授粉,当然也能用于军事。

  无人机的细小型化,为集群运用打下根底,集群运用是无人机展开的另一趋势。

  2017年2月11日夜晚,广州阴历鸡年元宵音乐会在海心沙广场举行,广州交响乐团的音乐家们在海心沙广场舞台扮演,当《黄河》交响曲第三乐章旋律响起,一千架挟带LED艳丽灯火的无人机巨大机群升上夜空。

  跟着音乐声,机群流光溢彩的灯火,在天幕上画出迎新年的金鸡,写出“2017”和“福”字,组成巨幅我国地图。最终,“1000”这个数字呈现在夜空,这场名为“天幕流星·千机变”的富丽无人机集群扮演打破了吉尼斯纪录。

  

 

  亿航公司的这次无人机扮演编队十分密布,无人机之间的间隔只要3~5米,选用高精度的卫星定位,每架无人机都有独立的IP地址,准确操控翱翔动作和队形。而操控机群的,只要1台电脑。

  这类无人机扮演只不过是无人机集群运用新趋势的一次展现。体积细巧、本钱低价的无人机集群,像鸟群相同在天空自在翱翔,会带来的运用新场景,简直有无量的幻想空间。在军事上,集群无人机可能会成为战场上的丧命兵器。当自组织的集群无人机漫山遍野飞来,现有各种兵器组成的火力网和防地很难抵御。美国就从前从F/A-18战役机上发射了103架小型“Perdix”无人机。这种一次性无人机分量仅几百克,选用3D打印技能制成,可作为钓饵搅扰并定位对方雷达,然后损坏敌方的防空体系。

  美国海军也在开发本钱低于导弹的集群无人机。美国海军陆战队的方案更是雄心壮志,他们的方针是在陆海空广泛运用一系列无人机。这些无人机可成为榜首波侦查、定位并施行进犯的重要力气。

  我国军用无人机集群运用相同有目共睹,2016年11月珠海航展上,我国电子科技集团展现了我国首个固定翼无人机集群实验原型体系,完结了67架规划的集群原理验证,打破之前由美国海军坚持的50架固定翼无人机集群的国际纪录。2017年6月,我国电子科技集团再次发明了这一范畴的新记载。实验中,我国的119架小型固定翼无人机成功演示了密布弹射起飞、空中集结、多方针分组、编队合围、无人机飞集群举动等动作。这标志智能无人集群运用的又一打破,奠定了我国在该范畴的领先地位。智能无人体系专家赵彦杰表明,智能无人集群成为改动游戏规则的颠覆性力气,将从头界说未来力气的形状。

  无人机的未来

  尽管无人机在民用和军用范畴现已获得如此成果,但未来的远景更为宽广。清华大学主动操控专家、我国工程院院士吴澄表明:自主无人体系是人工智能新高潮的产品。美国国防部从前拟定《2005-2030年无人机体系路线图》,把无人机的展开分为10个等级。等级从低到高依次是:遥控引导、施行健康故障诊断、自修正与自适应、在线航路重规划、团队和谐、团队战术重规划、团队战术方针、分布式操控、团队战略方针、彻底自主集体。这一路线图尽管着眼于军事用处,但也常用于民用无人机,是衡量无人机展开水平的重要标志。吴澄院士以为,到2030年,我国无人机将完结全空域、全职业运用掩盖率达50%,自主才能到达9-10级的方针。这是一个很高的方针,现在美国首要的军用无人机水平也仅到达3-4级。

  要完结无人机全空域、全职业大面积掩盖,怎么办理好漫天飘动的无人机,是一个很大的难题。事实上,每一架无人机都可以看成是一件丧命的兵器,这对无人机翱翔的有序翱翔和安全办理提出很高的要求。2016年1月,美国FAA(联邦航空办理局)作出很严厉的规则,但凡分量0.5磅以上无人机的具有者,都必须进行身份确定。我国民航总局也规则,从2017年6月1日起,250克以上无人机的具有者都要进行实名挂号。这类无人机相关法律制度的不断拟定与完善,是无人机安全办理的必然趋势。一起,AI也会进一步在无人机翱翔办理中起到重要效果。

  智能无人机的广泛运用,是人类社会一次重要前进。将日常日子和作业从二维国际拓宽到三维国际,机会和应战一起向咱们走来。

   


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