工业无人机起飞

有成千上万的飞行物在头顶盘旋。不是飞机、直升机甚至卫星,而是无人机。随着使用指南的简化和数据分析的改进,预计将看到更多的无人驾驶飞行器占据你附近的空域。

工业无人机起飞
工业无人机起飞

十多年前,当乔纳森·哈里斯(Jonathan Harris)和本·米勒(Ben Miller)在当地一个机场驾驶遥控飞机时相遇时,他们从未想过他们共同的爱好会发展成商业关系。但今天,哈里斯,工程公司的机载制图主管奥尔森的同事米勒是一家无人机制造商的销售工程师Draganfly创新在一些复杂的监控工作上展开合作。

奥尔森专门从事环境资源和合规、水和污水公用设施设计、交通、发电、建筑系统和城市规划等方面的工作。他正在使用Draganfly无人机进行航拍和视频拍摄,以补充公司使用塞斯纳飞机进行的大型项目的测绘工作。

Olsson Associates公司的Draganfly X4无人机在可能对步行交通有危险的区域进行路面状况检查,包括这个多式联运船坞。

哈里斯公司引进了两架Draganflyer X4-ES便携式无人机来勘测土地,主要目的是提高生产力。他说:“调查10英亩的土地需要两个人两天的时间,但我们可以用无人机在几个小时内覆盖同样的区域,获得同样的质量。”

尽管我们可能认为无人机是送给孩子的完美节日礼物,但工业无人机——也被称为无人驾驶飞行器(uav)、无人驾驶飞机系统(UASs)和远程驾驶飞机——在军事、公共安全和农业应用中都是重要的工具。现在,它们正飞速进入商业领域,被用于制造领域,例如石油和天然气中的火炬堆检查,或者作为一种安全的方式来观察电线或工业工厂的屋顶。

在商业中使用无人机正在蓬勃发展。

根据美国联邦航空管理局(FAA)表示,商业用途uas的销量预计将从2016年的60万辆增长到2020年的270万辆。这片空域有很多ufo(无人飞行物体)。但当天空变得拥挤时,联邦航空局就会小心翼翼地制定规则,用严格的政策加以压制。这就是为什么美国联邦航空局是当今工业无人机采用的最大障碍——具体来说,该机构要求操作员必须是有执照的飞行员。

根据法律,任何在国家领空飞行的飞机都需要有合格和注册的飞机、有执照的飞行员和飞行许可。2012年美国联邦航空局现代化与改革法案(FMRA)第333条授权运输部长决定是否需要一个适航证书,以确保无人机在国家空域系统(NAS)中安全运行。

但根据一项新的法律提案,第107部分,将不要求运营商拥有小型无人驾驶飞机系统的飞行员执照。相反,这个“飞行许可证”允许17岁以上的操作员通过亲自参加知识测试并提交运输安全管理局(TSA)的背景调查来获得认证。但航班将被限制在运营商视线范围内的日光下飞行,且不能飞越人群。

这将缓解无人机采用的最大障碍,但与适当的培训相关的安全因素是极其重要的。

联邦航空局法规的放松将使奥尔森公司能够扩大其基于无人机的成像服务。这里显示的是废水处理厂的可见光谱、坡度模型和数字表面模型图像。

“很多人问为什么你必须成为飞行员才能驾驶无人机,我同意,这是一个很高的进入门槛,”哈里斯说。“但当我将它们应用到无人机领域时,我对空域规则、通信协议和一般飞行动力学的理解真的很有帮助。”

尽管如此,第107部分的通过将允许Olsson Associates扩大其服务,因为客户要求越来越多的功能,如从空中的热成像和红外成像或从不同角度的斜成像。哈里斯说,当联邦航空局放宽对飞行员执照的限制时,“我们将在每个办公室都配备一架无人机和一名操作员。”

自动化即将到来
无人机的核心是数据收集器,它们可能是构成物联网(IoT)的众多机器中的一员。多旋翼系统配有机载计算机、多个传感器、GPS定位、加速计和高清摄像头。

包括Draganfly在内的许多无人机制造商已经开发了车辆管理软件,并与地图和数据建模应用程序连接。由Zenon Dragan创立的Draganfly最初的目标是打造一款有趣的遥控飞碟产品,但该公司现在专注于商业用途的小型uas,这些uas的设计从头到尾都是安全可靠的系统。

该公司目前最先进的系统是Draganflyer Commander,它拥有80%的折叠机身,更强大的发动机,由于配备了两块板载电池,飞行时间更长(约40分钟vs. 20分钟)。除了更长的飞行续航能力,双电池作为一个安全备份。米勒说:“如果出现电池故障,系统不会从天上掉下来。如果发生这种情况,它就知道要回家弄清楚发生了什么。

一种新兴的电池替代能源是使用氢燃料电池为无人机提供动力。一家叫做智能能源今年1月,该公司在消费电子展(CES)上展示了燃料电池增程器的原型。此后不久,该公司宣布与一家大型无人机制造商签署了一份意向书,为其产品开发氢燃料电池。

“第一个优势是增加飞行时间,”智能能源集团业务发展总监朱利安•休斯(Julian Hughes)表示。他拒绝透露与该公司合作的无人机制造商的名字。“但第二点是,它允许无人机拥有更大的有效载荷。”

休斯说,燃料电池驱动的无人机商业化需要一到两年的时间。最初,这可能意味着更高的价格标签,但公司将为增加的飞行时间支付额外费用。

那么一架无人机要多少钱呢?视情况而定。如果你想买一架diy的“弗兰肯直升机”,就像Draganfly的米勒所说的那样,你的花费将从几百美元到几千美元不等。但这些系统可能发生故障并崩溃,可能会伤害到某人。蜻蜓无人机的价格从9000美元到37000美元不等,而且是为了生存而制造的,不会从天上掉下来。

Draganfly最近被Trace Live Network收购,该公司生产视觉智能跟踪技术,可以自动操作设备,并直接向互联网提供实时视频流。计算机视觉技术使用户能够利用实时视频流和可上传到云端的照片。此外,虽然Draganfly已经开发了无人机平台和操作环境,但Trace技术将提供软件开发工具包(SDK),以便人们可以创建自己的应用程序。

米勒说:“我们正在确保促进数据的积极、有效利用。”“如果你能收集到数据,但你不能用它做任何事情,这没什么大不了的。”

无人机服务
拥有将无人机收集到的数据导入其他项目的能力,正在创造一个与大数据相关的新话题。

“现在对如何分析图像有点像淘金热,”at的联合创始人兼销售和市场总监本杰明·本哈罗什说Delair-Tech这家总部位于法国的公司最近将业务扩展到了澳大利亚和美国

Delair-Tech拥有第一架获得“超视距”作战认证的无人机,为远程无人机开辟了机会。该公司还将自动化算法融入到无人机采集的数据中,以处理工作流并存储在云端,使用web界面获取可操作的实时数据。例如,异常检测算法和模式识别软件可以利用数据库识别未经授权的施工、管道泄漏,甚至检测精确农业应用中的作物健康状况。

宾利系统是另一家将无人机与复杂软件相结合的公司。它在制造环境中使用无人机,以便更好地查看架构和工程基础设施的资产。例如,在过去,测量一条生产线,看看新设备是否适合,需要3D激光扫描仪技术来创建一个点云来协调空间。但扫描仪可能很贵,操作起来也很困难。宾利有一个更好的方法,它使用ContextCapture现实建模软件,将无人机或智能手机拍摄的照片转换为地理参考的3D模型,包括设计、建造和运营决策的精确背景。

同样,去年5月,无人机制造商3博士推出了Solo,它可以自动控制直升机和相机在飞行中的定位。虽然它提供了任何电影制作人都喜欢的多轴电影高清直播视频,但加上今年3月发布的空中分析平台Site Scan, Solo智能无人机也成为了一种有用的工业检查工具。

Site Scan利用索尼的图像捕获和Autodesk的云处理来交付端到端工作流。该应用程序支持三种模式:检查、调查和扫描。从飞行和收集到数据处理和导入的工作流程完全在索尼平板电脑上管理。而且,作为Autodesk Forge平台的一部分,Solo是一个完整的无人机-云服务。

3DR企业部门副总裁基思•毕格罗表示:“这是一种软件即服务,但无人机在飞行过程中自动输入数据,而不是人类在屏幕上输入数据。”

这款基于平板电脑的飞行工具应用非常直观,提供了三个图标来代表三种操作模式。操作员甚至可以下载带有GPS坐标的飞行路线。毕格罗说,它没有令人生畏的操纵杆或杠杆,而是看起来像一个企业工具。“我可以用手指在我想要的地图上绕一圈,无人机就会在我喝咖啡的时候起飞飞行。”

客户只需在屏幕上画出无人机不能跨越的地理围栏,就可以自信地飞行。Site Scan还包含了空域安全信息软件,如果用户即将在受限空域飞行,该软件会向用户发出警告。

搭载Site Scan功能的Solo无人机售价为4999美元,配有索尼相机,或3249美元,配有GoPro相机。每月499美元的服务费包括3DR云中的数据存储。信息也被加密,因此是安全的。

网络安全与群集
无人机的未来是光明的,但除了美国联邦航空局的规定之外,还有其他障碍——特别是安全漏洞。无人机真的没有任何理由不能被黑,这就是为什么工业无人机供应商将加密和密码保护作为数据传输的一部分。

3DR还能够在空中更新无人机——就像手机一样——在飞行中更新操作系统和软件,使其始终保持最新。

安全确实是所有终端用户都关心的问题。奥尔森联合公司的哈里斯说:“无人机操作者必须总是比怀有恶意的人领先一步。”特别是随着越来越多的无人机在空中飞行。

这就引出了一个问题:公司能否在空中部署多架无人机?

“这是非法的,”3DR的毕格罗指出。“软件的存在是为了让一群人飞起来,但监管环境不是。”

然而,他说蜂群可能是一种有价值的方式,可以一次扫描数百英亩或用于大型矿山。无人机甚至可以被控制成直线或圆圈飞行,从不同的视点实时观察一些东西。但在联邦航空局开绿灯之前,3DR的无人机将“单独”飞行。

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