21世紀(jì)以來,民用無人機(jī)的發(fā)展已成為全球的熱點(diǎn)。如今,民用無人機(jī)已成為新型生產(chǎn)工具,廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、應(yīng)急救災(zāi)、貨物運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)領(lǐng)域。在此次新冠肺炎疫情防控中,無人機(jī)也發(fā)揮了重要作用,再次引起人們廣泛關(guān)注。
1917年首架無人機(jī)在英國(guó)首飛
民用無人機(jī),是利用無線電遙控設(shè)備和程序控制裝置操縱的不載人航空飛行器。由于無人機(jī)能完成復(fù)雜空中飛行任務(wù)和各種負(fù)載任務(wù),因此也被稱為“空中機(jī)器人”。
無人機(jī)的誕生主要源于現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)。1914年第一次世界大戰(zhàn)中,英國(guó)就提出研制一種不需要人駕駛,利用無線電操縱的小型飛機(jī)。1917年,世界上第一架無人機(jī)在英國(guó)成功首飛。無人機(jī)起初主要用于靶機(jī)和偵察等軍事任務(wù),經(jīng)過一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展,無人機(jī)的應(yīng)用逐步擴(kuò)展到民用領(lǐng)域。
中國(guó)無人機(jī)研制始于20世紀(jì)五六十年代。1958年8月3日,西北工業(yè)大學(xué)研制出了中國(guó)第一套無人機(jī)系統(tǒng),在西安窯村機(jī)場(chǎng)試飛成功,開創(chuàng)了我國(guó)無人機(jī)事業(yè)的先河。2006年以來,中國(guó)民用無人機(jī)公司紛紛成立,市場(chǎng)開始迅速升溫。2013年以后,中國(guó)無人機(jī)市場(chǎng)日漸火爆。
噴灑農(nóng)藥效率提高30倍
民用無人機(jī)憑借重量輕、靈活性能高、不受地形因素的限制、氣候因素影響小等優(yōu)勢(shì),在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用,農(nóng)業(yè)植保、播種、農(nóng)作物數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域處處都可以看見無人機(jī)的身影。在農(nóng)業(yè)植保方面,無人機(jī)的應(yīng)用可以有效地節(jié)省勞動(dòng)力,降低作業(yè)成本,提高工作效率和施藥穿透性。據(jù)測(cè)試,無人機(jī)噴灑農(nóng)藥的效率能達(dá)到傳統(tǒng)施藥方式的30倍以上。在農(nóng)作物數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)方面,基于遙感的無人機(jī)可有效獲取農(nóng)作物生長(zhǎng)期、表型信息、覆蓋率等信息,為農(nóng)情監(jiān)測(cè)提供依據(jù),提高生產(chǎn)效率。
線路巡檢有效避免巡視盲點(diǎn)
我國(guó)的電力輸配線路和油氣管線均具有距離長(zhǎng)、分布廣、環(huán)境復(fù)雜的特點(diǎn),這給線路巡檢帶來了很大的難度。傳統(tǒng)的人工巡查方式不僅成本高、效率低,而且安全風(fēng)險(xiǎn)大。有了巡檢無人機(jī)以后,這些困難迎刃而解。無人機(jī)具有巡線機(jī)動(dòng)靈活、巡檢快捷、信息反饋及時(shí)、工作效率高等特點(diǎn),在線路巡檢領(lǐng)域大顯身手。據(jù)新聞報(bào)道,2019年2月吐哈油田應(yīng)用無人機(jī)智能巡檢,工作效率提高了10倍。另外,無人機(jī)通過搭載的高清攝像頭,還可以清晰看到線路狀況,發(fā)現(xiàn)地面巡視難以發(fā)現(xiàn)的缺陷,避免巡視盲點(diǎn)。
應(yīng)急救援實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離搜救
隨著技術(shù)的發(fā)展,無人機(jī)在應(yīng)急救災(zāi)領(lǐng)域應(yīng)用更加廣泛。救災(zāi)專用無人機(jī)結(jié)合視頻、紅外監(jiān)控及圖傳設(shè)備,可對(duì)地震、洪水、火山爆發(fā)等自然災(zāi)害以及各類突發(fā)事故進(jìn)行巡查、偵測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)救援指揮以及防控。而且,無人機(jī)搜索技術(shù)可以巧妙地將射頻技術(shù)和人身定位搜索相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離搜救。2014年,中國(guó)云南省魯?shù)榘l(fā)生6.5級(jí)地震。我國(guó)使用無人機(jī)快速三維建模技術(shù),繪制了震區(qū)地質(zhì)災(zāi)害排查評(píng)估地圖,實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)災(zāi)害信息第一時(shí)間三維可視化,為災(zāi)害應(yīng)急救援指揮提供了有效指導(dǎo)。
視野全面監(jiān)測(cè)森林火情
消防無人機(jī)集飛控技術(shù)、傳感技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)于一身,具備無人駕駛、機(jī)動(dòng)靈活、視野全面、可掛載高清攝像機(jī)和數(shù)字視頻傳輸設(shè)備的優(yōu)勢(shì)。這種無人機(jī)不僅可監(jiān)測(cè)森林火災(zāi),而且可出入高濕、高溫的火場(chǎng)上空,深入消防員難以深入的區(qū)域,持續(xù)偵查火場(chǎng)災(zāi)情,傳輸火場(chǎng)信息,提供通信保障,輔助火場(chǎng)滅火,投送救援物資以及輔助人員救援等。2015年,澳大利亞珀斯市利用美國(guó)一家公司的無人機(jī)上的電子光學(xué)系統(tǒng)和影像信息采集系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)火災(zāi)發(fā)生、發(fā)展以及分布密度的監(jiān)測(cè)。
對(duì)臺(tái)風(fēng)進(jìn)行飛行探測(cè)
氣象監(jiān)測(cè)無人機(jī)機(jī)動(dòng)靈活、精度高、成本低,不受地域限制,可靈活搭載小型化的氣象觀測(cè)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)空氣溫度、濕度、氣壓和環(huán)境二氧化碳等氣象監(jiān)測(cè)指標(biāo)的實(shí)時(shí)觀測(cè)和數(shù)據(jù)傳輸,并成為傳統(tǒng)氣象站的有益補(bǔ)充,為低空氣象監(jiān)測(cè)、突發(fā)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)、精細(xì)化氣象預(yù)報(bào)、大氣污染研究等提供技術(shù)支撐。2008年7月,中國(guó)大陸首次利用無人機(jī)對(duì)臺(tái)風(fēng)“海鷗”進(jìn)行了飛行探測(cè),飛行時(shí)間3小時(shí),高度500米,距臺(tái)風(fēng)中心最近距離為108.4公里,獲取了90%以上氣象要素資料。
助力國(guó)土資源動(dòng)態(tài)監(jiān)管
隨著無人機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,無人機(jī)航空攝影測(cè)量技術(shù)在國(guó)土資源監(jiān)測(cè)、礦產(chǎn)資源監(jiān)管、土地整理、耕地保護(hù)、國(guó)土執(zhí)法檢查、城市規(guī)劃等方面的應(yīng)用日趨深化。無人機(jī)通過綜合利用先進(jìn)的無人駕駛飛行器技術(shù)、遙感傳感器技術(shù)等,能自動(dòng)、快速獲取國(guó)土、資源、環(huán)境等空間遙感信息,并進(jìn)行遙感數(shù)據(jù)處理、建模和應(yīng)用分析,從而可以清晰展現(xiàn)國(guó)土資源分布情況,精確監(jiān)測(cè)國(guó)土資源的位置、范圍、面積、形態(tài)、利用情況等。而且,通過無人機(jī)遙感成果,還可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和依法查處被監(jiān)測(cè)區(qū)域國(guó)土資源違法行為,有助于國(guó)土資源動(dòng)態(tài)監(jiān)管。
測(cè)繪建立三維海島礁模型
在海洋監(jiān)測(cè)方面,無人機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與船載設(shè)備調(diào)查、海面浮標(biāo)等常規(guī)的海面監(jiān)測(cè)方式相比有著許多獨(dú)特優(yōu)勢(shì),其機(jī)動(dòng)靈活,可以覆蓋地理位置偏遠(yuǎn)、環(huán)境條件惡劣的海區(qū),獲取綜合、全面的海域環(huán)境參數(shù),為海洋區(qū)域氣候、海洋異常變化、海洋生物環(huán)境、入海口海水鹽度變化、沿海土地鹽堿化等研究提供數(shù)據(jù)信息。在海島礁測(cè)繪中,無人機(jī)可提取海島礁的輪廓線、面積、覆被類型等信息,建立三維海島礁模型。無人機(jī)還可以搭載盛水容器和抽水裝置,實(shí)現(xiàn)低空水質(zhì)監(jiān)測(cè)采樣,快速發(fā)現(xiàn)水質(zhì)問題。
開通偏遠(yuǎn)地區(qū)配送航線
近年來,隨著現(xiàn)代物流業(yè)的興起和網(wǎng)絡(luò)電商的快速普及,世界范圍內(nèi)對(duì)于物流用無人機(jī)的需求也在快速拓展,無人機(jī)與智能包裹柜的全自動(dòng)閉環(huán)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。無人機(jī)還可以充分觸及偏遠(yuǎn)山區(qū)的配送需求,中國(guó)郵政在浙江安吉山村地區(qū)開通了第一條無人機(jī)配送航線,試點(diǎn)偏遠(yuǎn)地區(qū)配送服務(wù)。
參與救援行動(dòng)成功解救人質(zhì)
民用無人機(jī)除了以上用途外,還被應(yīng)用于影視拍攝、航拍、警力安防、娛樂等領(lǐng)域。在影視拍攝方面,許多經(jīng)典大片如《哈利·波特》系列、《變形金剛4》等,都能從幕后發(fā)現(xiàn)無人機(jī)的蹤影。在警力安防方面,警用無人機(jī)作為一種新型警用裝備,在追捕、巡邏搜索、交通管理、大型活動(dòng)安保以及社會(huì)救援救助任務(wù)中發(fā)揮著重要作用。2015年3月13日,法國(guó)巴黎發(fā)生人質(zhì)劫持事件,警方動(dòng)用無人機(jī)參與救援行動(dòng),成功解救了人質(zhì)。
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