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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)表了無人機在遙感的商業(yè)化領(lǐng)域比衛(wèi)星更有優(yōu)勢的觀點,并表示遙感無人機將迎來萬眾創(chuàng)新。對于不少人來說,遙感無人機依然有些陌生。什么是遙感,什么又是遙感無人機,遙感無人機的機會又在哪里?
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)與人進來,會改變這個方向的現(xiàn)狀,行業(yè)需求量引導(dǎo)這方面的參與力量,參與力量多了就會出現(xiàn)一次質(zhì)變的飛躍,如果想將這個時代早一點到來,就要先解決無人機平臺的共享機制問題。
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)星和無人機一樣,都是飛行平臺,類似的平臺還有航空有人機?!?span style="line-height: 1.8;">宮華澤向雷鋒網(wǎng)解釋道。
通常遙感的細(xì)分都是按照平臺來說的,比如航空平臺,指有人機,浮空器(飛艇)等;近地空平臺,指無人機;地面平臺,如一些高架平臺,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)勢是,成像范圍大,軌道相對穩(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),因為過多的調(diào)節(jié)會增加衛(wèi)星自身的風(fēng)險,形象一點說,衛(wèi)星在空間軌道上不能隨意變動姿態(tài),這樣會造成衛(wèi)星不受控制,墜毀在大氣中。
反觀無人機,無人機全天時作業(yè),一天之中可以隨時起飛,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)配合無人機自身姿態(tài)調(diào)節(jié),能夠形成多種多樣的觀測模式,這給獲取數(shù)據(jù)的信息量帶來了幾何級數(shù)的增長,極大地拓展了后續(xù)應(yīng)用能力。
遙感無人機存在哪些問題?
對于無人機來說,續(xù)航當(dāng)然是一個很大的問題,但是無人機平臺分三類,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,因為以續(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的,多旋翼基本上是電池提供動力,固定翼可以油動也可以電動,而通常情況下無人機遙感的觀測高度可以在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)航是一個遲早要解決的問題,并不是無人機遙感不可跨越的難點,因為就像電動汽車一樣,電池技術(shù)的發(fā)展會逐漸解決這個問題。“前不久有一個新聞,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根本性解決這個問題?!?/p>
不過,對于固定翼來說,還存在一個問題,降落。固定翼需要一個3米寬的路面才可以降落,但是固定翼因為航時長,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,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。
“隨著消費級需求的增長以及技術(shù)發(fā)展,無人機平臺自身的穩(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,這個平臺的能力日趨完善,這意味著無人機行業(yè)應(yīng)用的風(fēng)口可以到來了?!?/p>
遙感無人機的風(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)存在價格高、空間分辨率和時間分辨率較差等問題,難以滿足行業(yè)的需求。無人機空間分辨率很高、時效性可以保證,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)則成為無人機行業(yè)應(yīng)用的第一首選,因為這個市場足夠大,入門門檻不高,所以很多無人機廠家都會選擇無人機植保作為一種轉(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)無人機提供技術(shù)解決方案的,團隊成員來自中國科學(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)方面的長時間積累,以及對中國農(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,先依托無人機平臺進行快速監(jiān)測,形成施藥處方圖,之后以施藥處方圖來指導(dǎo)自動化的無人機植保。宮華澤博士強調(diào)了其中的智能化和自動化,因為目前無人機植?;径际且允謩硬倏貫橹?,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,同時能夠?qū)崟r對農(nóng)產(chǎn)品進行分級,提高農(nóng)產(chǎn)品附加值,保護農(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)測等方面的無人機行業(yè)應(yīng)用需求,“總之,無人機領(lǐng)域下一個千億市場的爆發(fā)肯定是在行業(yè)應(yīng)用。”
對于廖小罕所提出的遙感無人機將迎來萬眾創(chuàng)新這一說法,宮華澤表示認(rèn)同?!熬拖癞?dāng)年的蘋果和安卓,這是一個平臺,可以激發(fā)參與者更多的想法,遙感技術(shù)的儲備是足夠的,無人機作為新的靈活的觀測平臺,將會實現(xiàn)很多只能在實驗室環(huán)境中才能夠?qū)崿F(xiàn)的遙感觀測模式,這是對遙感技術(shù)行業(yè)應(yīng)用最大的促進作用。從數(shù)據(jù)源來看,無人機能夠提供高分辨率,高時效性的觀測數(shù)據(jù),有效彌補傳統(tǒng)遙感平臺數(shù)據(jù)的不足,雖然無人機也有很多問題,比如平臺穩(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。如果想讓這個時代早一點到來,共享機制是首先需要解決的,而這恰恰又是違背市場盈利規(guī)律的事情,需要一段時間來逐漸磨合與整合,達(dá)到最優(yōu)模式?!?/p>
宮華澤表示目前衛(wèi)星遙感技術(shù)幾乎不會轉(zhuǎn)化為有效的市場生產(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)星平臺和傳感器技術(shù)的大飛躍,從而帶動后端應(yīng)用的蓬勃發(fā)展。而像無人機,這類新的平臺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,同時這也是市場的真實需求。
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