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CNN使用無(wú)人機(jī)獲FAA例外許可：可在人群上空飛行

2017-10-20 15:28 性質(zhì)：轉(zhuǎn)載 作者：何忞 來(lái)源：雷鋒網(wǎng)
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美國(guó)聯(lián)邦航空管理局（FAA）的小型無(wú)人機(jī)管理規(guī)則（即Part107）在無(wú)人機(jī)通用規(guī)定中會(huì)有一些例外許可。比如，通常情況下，無(wú)人機(jī)不允許在夜間飛行，但是...

　　美國(guó)聯(lián)邦航空管理局（FAA）的小型無(wú)人機(jī)管理規(guī)則（即Part 107）在無(wú)人機(jī)通用規(guī)定中會(huì)有一些例外許可。比如，通常情況下，無(wú)人機(jī)不允許在夜間飛行，但是 FAA 也豁免了不少可以夜間飛行的無(wú)人機(jī)。

　　雷鋒網(wǎng)報(bào)道，近日，F(xiàn)AA 首次將“無(wú)人機(jī)禁止在非目標(biāo)人群上空飛行”這項(xiàng)規(guī)定的例外許可授權(quán)給了 CNN。FAA 允許CNN 使用無(wú)人機(jī)時(shí)拍攝到無(wú)關(guān)人群，比如體育賽事場(chǎng)地中聚集的人群。

　　顯然，無(wú)人機(jī)飛行下方人群的安全問(wèn)題是需要考慮的重點(diǎn)。CNN 宣稱，他們會(huì)使用舊金山灣區(qū)的創(chuàng)業(yè)公司 Vantage Robotics 推出的無(wú)人機(jī) Snap 來(lái)解決人群安全問(wèn)題。

　　Snap 的重量?jī)H有620克（1.4英鎊）。 更重要的是，這款無(wú)人機(jī)的磁力支柱可以在突發(fā)情況下保護(hù)“無(wú)辜群眾”：如果無(wú)人機(jī)突然降落撞擊到你得頭部，磁力支柱會(huì)迅速與螺旋槳分離，減輕對(duì)你的傷害。AeroVironment 推出的一款軍用無(wú)人機(jī)也應(yīng)用了同樣的技術(shù)，不過(guò)他們不是為了降低突然撞擊時(shí)對(duì)對(duì)方的傷害，而是在失速著陸的時(shí)候不會(huì)傷到自己。


Vantage Robotics Snap無(wú)人機(jī)的重量?jī)H有620克，其自帶的磁力支柱可在發(fā)生撞擊時(shí)迅速解體

　　Snap 另一個(gè)安全措施是在旋轉(zhuǎn)的葉片上套葉冠圍帶。這種做法在無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)中并不常見(jiàn)，尤其是在可以室內(nèi)飛行的無(wú)人機(jī)上。但是 Vantage Robotics 創(chuàng)造性地使用“張拉整體式結(jié)構(gòu)（tensegrity）“設(shè)計(jì)葉冠圍帶。tensegrity是美國(guó)發(fā)明家Buckminster Fuller 在100多年前創(chuàng)造的，張拉結(jié)構(gòu)由受拉和受壓?jiǎn)卧g的平衡預(yù)應(yīng)力來(lái)保持部件的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)（NASA 也在機(jī)器人設(shè)計(jì)中使用了張拉整體式結(jié)構(gòu)）。Snap上羽量級(jí)葉冠圍帶的靈感來(lái)源于自行車輪軸式樣的結(jié)構(gòu)。


Snap 的葉冠圍帶是一種張拉整體式結(jié)構(gòu)，輕巧而堅(jiān)固

　　Snap無(wú)人機(jī)更大的一個(gè)創(chuàng)意在于它控制偏航的方法——通過(guò)螺旋槳的轉(zhuǎn)動(dòng)使無(wú)人機(jī)向左右不斷扭動(dòng)。其他四軸飛行器僅利用螺旋槳的速度與扭矩的變化來(lái)控制偏航，即兩個(gè)對(duì)角線上的葉片加速，同時(shí)另外兩個(gè)葉片減速，而向上的總推力保持一致。但是因?yàn)閮蓪?duì)葉片旋轉(zhuǎn)方向相反，無(wú)人機(jī)機(jī)身會(huì)相應(yīng)地發(fā)生旋轉(zhuǎn)。這里關(guān)鍵的問(wèn)題在于，反扭矩的力量不夠，所以很難在四軸無(wú)人機(jī)上對(duì)偏航進(jìn)行迅速精準(zhǔn)的控制。對(duì)Snap而言，更具體的問(wèn)題是，Vantage Robotics 不想在 Snap 的相機(jī)架上在再增加第三個(gè)軸來(lái)控制偏航，所以需要對(duì)無(wú)人機(jī)偏航進(jìn)行整體的精準(zhǔn)控制。他們的解決辦法是，傾斜螺旋槳：將前螺旋槳稍稍向后傾斜，后螺旋槳向前傾斜。這種二面角的方法常常應(yīng)用在提升飛機(jī)機(jī)翼穩(wěn)定性方面。在模型飛機(jī)上，機(jī)翼二面角也允許飛機(jī)在傾斜飛行的同時(shí)進(jìn)行航線控制。Snap 的二面角設(shè)計(jì)提升了偏航控制的“自主性“，因?yàn)閮蓚€(gè)對(duì)角線螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其傾斜的推力能將扭矩直接作用于飛行器的架構(gòu)中。

　　大多數(shù)四軸飛行器僅利用螺旋槳的速度與扭矩的變化來(lái)控制偏航，而Vantage Robotics 將前螺旋槳稍稍向后傾斜，后螺旋槳向前傾斜，利用這種結(jié)構(gòu)直接通過(guò)扭矩對(duì)飛行器產(chǎn)生一個(gè)推力，能夠?qū)ζ降目刂聘友杆贉?zhǔn)確。

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