遭受新冠肺炎疫情影響、延期一年舉辦的東京奧運會，缺少了激情四射、吶喊助威的觀眾和街頭巷尾熙熙攘攘的各國游客，確實冷清了不少。但即便如此，本屆奧運會也不乏驚艷的時刻，那就是開幕式上由近兩千架無人機表演的夜空燈光秀。
這場由英特爾完成的無人機燈光秀集藝術(shù)、科學和技術(shù)于一體，通過極為創(chuàng)新的形式，讓人們看到無人機從最初的軍用領(lǐng)域逐漸擴展至消費領(lǐng)域這一巨大市場潛力。實際上，東京奧運會開幕式的無人機表演只是這一行業(yè)快速發(fā)展的一個縮影。
近年來，全球無人機行業(yè)保持了高速增長，特別是商業(yè)無人機領(lǐng)域。由德國無人機研究公司“無人機產(chǎn)業(yè)觀察”(DroneIndustryInsights)發(fā)布的《2020-2025年無人機市場報告》顯示，2019年全球無人機市場規(guī)模約為180億美元，預計到2025年，全球無人機市場規(guī)模將翻一番，達到428億美元。
隨著世界各地對無人機監(jiān)管的放寬，這一行業(yè)正在蓬勃發(fā)展壯大。
監(jiān)管放松助推市場崛起
東京奧運會開幕式上完成以1824架無人機組成奧運徽標、隨后再變?yōu)橄笳骱推降乃{色地球的無人機秀的企業(yè)是美國大型半導體企業(yè)英特爾公司。據(jù)英特爾介紹，本次表演使用的無人機是名為“流星”的四旋翼無人機，系英特爾專為大型賽事活動而開發(fā)的。這套無人機系統(tǒng)配備室內(nèi)定位系統(tǒng)，即使沒有GPS也可在室內(nèi)找準位置并進行導航，且只需要通過一臺計算機就可以實現(xiàn)全部無人機的飛行操作。
該無人機機身框架柔軟，采用柔性泡沫塑料和無螺絲結(jié)構(gòu)設(shè)計，重量僅280克，比一只排球還輕。此外，該無人機的螺旋槳搭配加蓋保護罩，這一設(shè)計旨在確保無人機的飛行安全。在操作方面，該設(shè)備可輕松編程、組裝和操作，并且防水防潑濺，可在小雨中正常飛行。
“流星”內(nèi)置的LED燈，可根據(jù)RGBW(紅、綠、藍、白)亞像素光譜創(chuàng)造出40億種顏色組合。借助改進升級后的軟件和動畫界面，用戶創(chuàng)作一場燈光秀只需要幾天時間。英特爾獨有的算法能夠自動處理動畫制作流程，并規(guī)劃出創(chuàng)建空中圖案的最快路徑——完成這一切只需一張圖片，即可快速計算出所需的無人機數(shù)量，并確定無人機的放置地點。
在英特爾的官方網(wǎng)站上，預訂500架無人機表演的費用是29.9萬美元起，可見無人機燈光秀已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪休^為常見的一種表演形式。雖然開發(fā)無人機最初是用作軍用靶機和偵察機，但過去十年，民用無人機的興起造就了一個蓬勃發(fā)展的新產(chǎn)業(yè)——商用無人機，尤其是懸停無人機被廣泛應用于檢查輸電線、建筑物和莊稼、航拍、運送醫(yī)療物資等領(lǐng)域，甚至還被用來送披薩。
近年來，民用無人機市場之所以迅速崛起并在多個領(lǐng)域得到廣泛應用，有一個因素正在助推這個行業(yè)的加速發(fā)展：各地空管部門在逐步放松對它的限制。對于這些各式各樣時髦新奇的飛行器，空管部門態(tài)度謹慎是很自然的。此前，大多數(shù)國家規(guī)定無人機不得在人群附近或建筑物密集區(qū)的上方飛行，且必須保持在操控員的視線范圍內(nèi);特定飛行可以申請豁免，但過程冗長，且附帶各種限制條件。例如，對于超出操控員視線范圍的飛行，監(jiān)管機構(gòu)通常堅持要求派地面觀察員跟蹤無人機。這意味著必須另外雇傭和培訓員工，也就相應增加了成本。
應用領(lǐng)域變得越來越廣
但是，隨著無人機公司不斷累積飛行經(jīng)驗，情況開始發(fā)生變化。根據(jù)英國《經(jīng)濟學人》雜志的報道，今年1月，一家名為AmericanRobotics的公司第一個獲得美國聯(lián)邦航空管理局(FAA)批準，可在特定地點執(zhí)行全自動無人機飛行任務，而無需配備任何現(xiàn)場操控員或觀察員。該公司的工作人員可在美國波士頓附近的總部監(jiān)督飛行——即便這些無人機在遠至內(nèi)華達的堪薩斯的地點工作。
目前，AmericanRobotics的無人機主要在農(nóng)村地區(qū)飛行，勘察農(nóng)田。該公司的四軸無人機Scout在客戶的農(nóng)場里待命，隨時準備起飛。起飛后，它會用各種傳感器掃描客戶的農(nóng)田，收集作物及其生長環(huán)境的數(shù)據(jù)。任務完成后，無人機會返回箱內(nèi)，箱蓋關(guān)閉。將處理后的數(shù)據(jù)傳送給農(nóng)場主后，無人機開始充電，為下一次的起飛做準備。
為防止空中相撞，Scout系統(tǒng)部署了安裝在地面上的聲音傳感器，這些傳感器可以聽到從幾公里外靠近的飛機的發(fā)動機和螺旋槳發(fā)出的聲音。這樣就能確定該飛機的方位，必要時還會指示無人機避讓。該公司還計劃用無人機勘察建筑物和其他基礎(chǔ)設(shè)施。該公司CEO里斯·莫澤表示，到目前為止，該行業(yè)在“自主無人機的應用方面還只是蜻蜓點水”。
在英國，無人機的應用也取得了類似進展。4月，英國民航局批準一家名為sees.ai的公司在指定地點開展定期“視距外飛行”(BVLOS)，其中包括倫敦西南部薩里郡的一個大型建筑工地。“這是向前邁出的一大步，這樣我們就可以不用事先拿到批準，有需要時直接起飛就行了。”該公司CEO約翰·麥肯納表示。目前，飛行現(xiàn)場還必須有一名觀察員，但他不再需要始終與位于南海岸奇切斯特附近的公司總部的飛行監(jiān)測小組保持聯(lián)系。該公司希望用不了多久，現(xiàn)場留有觀察員的規(guī)定也能被取消。
從公司的名字也可看得出來，sees.ai依靠人工智能技術(shù)來操控無人機。為了導航，無人機使用了多個攝像頭，還有GPS和激光雷達等系統(tǒng)來創(chuàng)建周圍環(huán)境的三維圖像。經(jīng)過訓練的無人機軟件可以識別建筑物和包括其他飛行器在內(nèi)的障礙物，在必要時進行避讓。這種軟件還可讓無人機在GPS和無線電控制信號容易中斷的隧道內(nèi)和油井下飛行。
雖然新冠肺炎疫情耽誤了一些項目的開發(fā)，但也推動了另外一些項目的進程，特別是在運送醫(yī)療物資方面。2019年，迅蟻科技獲得了中國民航局頒發(fā)的首個城市場景無人機試運行牌照。疫情期間，它很快從為公司所在地中國杭州的星巴克和肯德基送餐轉(zhuǎn)為運送血液和血樣。
迅蟻科技的無人機用GPS和攝像頭導航，全部由電腦系統(tǒng)調(diào)度和監(jiān)控。飛行控制中心的兩名工作人員最多可以同時監(jiān)控八架無人機，不過眼下迅蟻科技還是安排了一些實地觀察員。
運送貨物仍是主要業(yè)務
《經(jīng)濟學人》指出，世界幾大科技公司也都熱衷于無人機送貨業(yè)務，亞馬遜、UPS和谷歌的母公司Alphabet都有項目在開發(fā)中。這些項目通常在偏遠地區(qū)運作，因為那里載人飛行很少，不用擔心出現(xiàn)撞機事故。例如，UPS基金會就在盧旺達和加納與當?shù)氐慕M織合作運送醫(yī)療物資。
一些北歐國家的天空相對來說管制比較少，尤其適合無人機飛行。Alphabet的無人機送貨子公司W(wǎng)ing在芬蘭赫爾辛基的運營已進入第三年，它用無人機將雜貨和食品送到用戶的家門口和野餐區(qū)等公共場所。Wing的無人機用纜繩上的掛鉤從商家那里取走貨物，然后運送給客戶。這些無人機的飛行高度為30至40米，遠低于有人駕駛飛機通常的飛行高度。但為了預防萬一，該公司的飛行監(jiān)管團隊還是接入了地面無線電設(shè)備，監(jiān)聽飛機應答器播報區(qū)域內(nèi)所有飛機的位置。Wing還在研究在無人機上使用微型應答器。
在冰島首都雷克雅未克，問世最久的無人機運送業(yè)務同樣保持了強勁勢頭。當?shù)毓綼ha和以色列無人機服務公司Flytrex合作，從2017年開始用無人機運送雜貨和餐食。目前，F(xiàn)lytrex正設(shè)法在美國也推出類似的業(yè)務，在北卡羅萊納州的費耶特維爾從一家沃爾瑪超市向居民送貨。今年5月25日，它獲得了美國聯(lián)邦航空管理局的批準，可以在人群上空飛行。目前，它的遠程操控員仍必須讓無人機保持在視線范圍內(nèi)，但不再需要地面觀察員。“這是一項重大進展，我們服務的家庭數(shù)量將顯著增加。”Flytrex的首席執(zhí)行官里夫·巴什表示。該公司的無人機使用GPS接收器和其他傳感器導航，但因為擔心美國人可能認為攝像頭會侵犯隱私，故沒有采用攝像頭。
5月21日，也就是Flytrex獲得美國聯(lián)邦航空管理局批準的四天前，愛爾蘭無人機送貨公司Manna獲得了歐盟頒發(fā)的一種新興運營許可。在一定范圍內(nèi)，該公司可以通過自己簽署保證書的方式來批準無人機的飛行。過去一年，Manna一直在愛爾蘭的戈爾韋郊區(qū)運送食品和雜貨，飛行超過3.5萬次，現(xiàn)在它打算在其他城市開展業(yè)務。
要讓這類項目繼續(xù)推進，運營商必須證明自己的無人機擁有和有人駕駛飛機一樣出色的相互發(fā)現(xiàn)和避讓的能力。英國民航局的創(chuàng)新主管戴維·泰特表示，飛行安全等級不會因為有人操控或遠程操控而有什么改變。對于無人機用什么方法達到那樣的飛行安全等級，泰特持開放態(tài)度，但他認為不管采用什么辦法都會涉及多種技術(shù)的融合，包括sees.ai和Wing等公司正在開發(fā)的一些技術(shù)。
《經(jīng)濟學人》的報道還稱，難題之一是在非管制空域飛行的輕型飛機有時會按照所謂的目視飛行規(guī)則飛行。美國加州公司IrisAutomation認為自己已經(jīng)找到了解決方案，那就是給無人機也配備一雙敏銳的“眼睛”。
關(guān)鍵詞： 監(jiān)管放寬 民用無人機 迅速崛起 市場規(guī)模
