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| 本文作者： 金紅 | 2016-11-15 22:00 |
近日，中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所副所長廖小罕發(fā)表了無人機(jī)在遙感的商業(yè)化領(lǐng)域比衛(wèi)星更有優(yōu)勢(shì)的觀點(diǎn)，并表示遙感無人機(jī)將迎來萬眾創(chuàng)新。對(duì)于不少人來說，遙感無人機(jī)依然有些陌生。什么是遙感，什么又是遙感無人機(jī)，遙感無人機(jī)的機(jī)會(huì)又在哪里？
宮華澤是中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所宮華澤博士，同時(shí)也是麥飛科技創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官，在他看來引導(dǎo)更多的技術(shù)與人進(jìn)來，會(huì)改變這個(gè)方向的現(xiàn)狀，行業(yè)需求量引導(dǎo)這方面的參與力量，參與力量多了就會(huì)出現(xiàn)一次質(zhì)變的飛躍，如果想將這個(gè)時(shí)代早一點(diǎn)到來，就要先解決無人機(jī)平臺(tái)的共享機(jī)制問題。
什么是遙感？
“遙感就是遙遠(yuǎn)的感知，是一種不接觸目標(biāo)本身就能夠知道目標(biāo)性質(zhì)的一種技術(shù)。生活中的很多技術(shù)都可以稱為遙感，符合這種感知方式的就是遙感。最典型的是衛(wèi)星遙感技術(shù)，衛(wèi)星和無人機(jī)一樣，都是飛行平臺(tái)，類似的平臺(tái)還有航空有人機(jī)。”宮華澤向雷鋒網(wǎng)解釋道。
通常遙感的細(xì)分都是按照平臺(tái)來說的，比如航空平臺(tái)，指有人機(jī)，浮空器（飛艇）等；近地空平臺(tái)，指無人機(jī)；地面平臺(tái)，如一些高架平臺(tái)，地面的無線傳感器、探頭等等。
宮華澤表示，衛(wèi)星遙感技術(shù)發(fā)展到今天，大多數(shù)研究集中在遙感數(shù)據(jù)的處理、分析、信息提取方面，這里面涵蓋的技術(shù)范圍很大，有數(shù)字圖像處理、圖形學(xué)、模式識(shí)別、人工智能等，這些都可以應(yīng)用到衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)處理中。衛(wèi)星數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)是，成像范圍大，軌道相對(duì)穩(wěn)定，成像質(zhì)量有嚴(yán)格控制，整體質(zhì)量優(yōu)。局限性也非常明顯，受軌道控制，成像時(shí)間固定，獲取數(shù)據(jù)的系統(tǒng)參數(shù)和模式不多，且不可調(diào)，因?yàn)檫^多的調(diào)節(jié)會(huì)增加衛(wèi)星自身的風(fēng)險(xiǎn)，形象一點(diǎn)說，衛(wèi)星在空間軌道上不能隨意變動(dòng)姿態(tài)，這樣會(huì)造成衛(wèi)星不受控制，墜毀在大氣中。
反觀無人機(jī)，無人機(jī)全天時(shí)作業(yè)，一天之中可以隨時(shí)起飛，除了惡劣天氣之外，都可以升空作業(yè)，傳感器姿態(tài)調(diào)節(jié)配合無人機(jī)自身姿態(tài)調(diào)節(jié)，能夠形成多種多樣的觀測(cè)模式，這給獲取數(shù)據(jù)的信息量帶來了幾何級(jí)數(shù)的增長，極大地拓展了后續(xù)應(yīng)用能力。
遙感無人機(jī)存在哪些問題？
對(duì)于無人機(jī)來說，續(xù)航當(dāng)然是一個(gè)很大的問題，但是無人機(jī)平臺(tái)分三類，單旋翼，多旋翼和固定翼。宮華澤表示，續(xù)航問題在多旋翼上表現(xiàn)得尤為明顯，因?yàn)橐岳m(xù)航能力來說，多旋翼最短，固定翼最長，單旋翼有的是采用油動(dòng)的，多旋翼基本上是電池提供動(dòng)力，固定翼可以油動(dòng)也可以電動(dòng)，而通常情況下無人機(jī)遙感的觀測(cè)高度可以在100-300m高空，200m航高內(nèi)可以看到1cm的目標(biāo)，所以滿足觀測(cè)需求的話，固定翼是首選。當(dāng)然，在宮華澤看來續(xù)航是一個(gè)遲早要解決的問題，并不是無人機(jī)遙感不可跨越的難點(diǎn)，因?yàn)榫拖耠妱?dòng)汽車一樣，電池技術(shù)的發(fā)展會(huì)逐漸解決這個(gè)問題。“前不久有一個(gè)新聞，關(guān)于石墨烯技術(shù)轉(zhuǎn)化應(yīng)用方面的，該方面中國技術(shù)在世界上是領(lǐng)先的。石墨烯電池的引入會(huì)根本性解決這個(gè)問題。”
不過，對(duì)于固定翼來說，還存在一個(gè)問題，降落。固定翼需要一個(gè)3米寬的路面才可以降落，但是固定翼因?yàn)楹綍r(shí)長，所以可以選擇在遠(yuǎn)一些的位置來起飛和降落。如果不具備這樣道路的地區(qū)，宮華澤表示目前有兩個(gè)解決方案，一種就是傘降，一種是具備垂直起降能力的固定翼飛機(jī)，但是這種技術(shù)還沒有完全過關(guān)，國內(nèi)他所知道的也只有一家能做。
“隨著消費(fèi)級(jí)需求的增長以及技術(shù)發(fā)展，無人機(jī)平臺(tái)自身的穩(wěn)定性和操控易用性已經(jīng)有了非常大的提高，隨著一些人工智能技術(shù)的引入，這個(gè)平臺(tái)的能力日趨完善，這意味著無人機(jī)行業(yè)應(yīng)用的風(fēng)口可以到來了。”
遙感無人機(jī)的風(fēng)口在哪兒？
宮華澤表示衛(wèi)星遙感技術(shù)最大的需求方就是行業(yè)應(yīng)用，但是衛(wèi)星數(shù)據(jù)存在價(jià)格高、空間分辨率和時(shí)間分辨率較差等問題，難以滿足行業(yè)的需求。無人機(jī)空間分辨率很高、時(shí)效性可以保證，唯一空白的方面就是行業(yè)應(yīng)用的具體解決方案。而農(nóng)業(yè)則成為無人機(jī)行業(yè)應(yīng)用的第一首選，因?yàn)檫@個(gè)市場(chǎng)足夠大，入門門檻不高，所以很多無人機(jī)廠家都會(huì)選擇無人機(jī)植保作為一種轉(zhuǎn)型。
由宮華澤于今年所創(chuàng)立的麥飛科技便是為農(nóng)業(yè)無人機(jī)提供技術(shù)解決方案的，團(tuán)隊(duì)成員來自中國科學(xué)院、環(huán)保部、農(nóng)業(yè)部、阿里巴巴、甲骨文等。依托在遙感技術(shù)方面的長時(shí)間積累，以及對(duì)中國農(nóng)業(yè)的理解，麥飛科技開發(fā)出了一套中國農(nóng)業(yè)變量噴藥技術(shù)解決方案，簡單地說，先依托無人機(jī)平臺(tái)進(jìn)行快速監(jiān)測(cè)，形成施藥處方圖，之后以施藥處方圖來指導(dǎo)自動(dòng)化的無人機(jī)植保。宮華澤博士強(qiáng)調(diào)了其中的智能化和自動(dòng)化，因?yàn)槟壳盁o人機(jī)植保基本都是以手動(dòng)操控為主，這種方式有很多弊端，而他們的解決方案能夠根本性改變中國農(nóng)業(yè)過量施用農(nóng)藥的現(xiàn)狀，同時(shí)能夠?qū)崟r(shí)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行分級(jí)，提高農(nóng)產(chǎn)品附加值，保護(hù)農(nóng)業(yè)耕植環(huán)境，形成可持續(xù)綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展良性路線，最終保證消費(fèi)者的食品安全。
除了農(nóng)業(yè)，還有電力、安防、基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)測(cè)等方面的無人機(jī)行業(yè)應(yīng)用需求，“總之，無人機(jī)領(lǐng)域下一個(gè)千億市場(chǎng)的爆發(fā)肯定是在行業(yè)應(yīng)用。”
對(duì)于廖小罕所提出的遙感無人機(jī)將迎來萬眾創(chuàng)新這一說法，宮華澤表示認(rèn)同。“就像當(dāng)年的蘋果和安卓，這是一個(gè)平臺(tái)，可以激發(fā)參與者更多的想法，遙感技術(shù)的儲(chǔ)備是足夠的，無人機(jī)作為新的靈活的觀測(cè)平臺(tái)，將會(huì)實(shí)現(xiàn)很多只能在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中才能夠?qū)崿F(xiàn)的遙感觀測(cè)模式，這是對(duì)遙感技術(shù)行業(yè)應(yīng)用最大的促進(jìn)作用。從數(shù)據(jù)源來看，無人機(jī)能夠提供高分辨率，高時(shí)效性的觀測(cè)數(shù)據(jù)，有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)遙感平臺(tái)數(shù)據(jù)的不足，雖然無人機(jī)也有很多問題，比如平臺(tái)穩(wěn)定性，續(xù)航，起降方式等，但是這些都不是不能解決的方面，逐步可以完善與提高。如果想讓這個(gè)時(shí)代早一點(diǎn)到來，共享機(jī)制是首先需要解決的，而這恰恰又是違背市場(chǎng)盈利規(guī)律的事情，需要一段時(shí)間來逐漸磨合與整合，達(dá)到最優(yōu)模式。”
宮華澤表示目前衛(wèi)星遙感技術(shù)幾乎不會(huì)轉(zhuǎn)化為有效的市場(chǎng)生產(chǎn)力，國內(nèi)的衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)還沒有建立起來，除非等待衛(wèi)星平臺(tái)和傳感器技術(shù)的大飛躍，從而帶動(dòng)后端應(yīng)用的蓬勃發(fā)展。而像無人機(jī)，這類新的平臺(tái)則帶來了太多的可能，也能夠?qū)⑿l(wèi)星遙感的核心技術(shù)低成本地完成向生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化，同時(shí)這也是市場(chǎng)的真實(shí)需求。
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