去年夏天，在日本靜岡縣燒津市，危機(jī)管理部門的工作人員們進(jìn)行應(yīng)急演習(xí)時(shí)得到了非常規(guī)手段的幫助。當(dāng)時(shí)，面對(duì)有游泳者受困于蘇魯加灣水域的危險(xiǎn)情況，一架無(wú)人機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的海岸警衛(wèi)隊(duì)的船只和直升機(jī)，執(zhí)行了此次搜索和救援任務(wù)。
無(wú)人機(jī)通過搭載的熱成像相機(jī)檢測(cè)到受困人員，并將數(shù)據(jù)傳回市救災(zāi)總部，隨即，另一架無(wú)人機(jī)帶著救生圈被派出。整個(gè)營(yíng)救過程僅用時(shí)幾分鐘。
“一直以來(lái)，我們都是依靠直升機(jī)等載人飛機(jī)來(lái)執(zhí)行搜救行動(dòng)，這些行動(dòng)代價(jià)高昂，不太環(huán)保，且涉及復(fù)雜的指揮系統(tǒng)。”燒津市危機(jī)管理部門一位接受了無(wú)人機(jī)駕駛訓(xùn)練的工作人員Yusuke Torisawa介紹，部門里除了他之外，還有5人接受了無(wú)人機(jī)駕駛訓(xùn)練。“雖然無(wú)人機(jī)還無(wú)法直接把人從火災(zāi)或水中救出，但就應(yīng)急反應(yīng)能力而言，尤其是在生死攸關(guān)的時(shí)候，無(wú)人機(jī)是無(wú)價(jià)的。”
燒津市是日本幾個(gè)使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行災(zāi)害應(yīng)答的城市之一。實(shí)際上，在一個(gè)極易受自然災(zāi)害影響的國(guó)家，無(wú)人機(jī)技術(shù)應(yīng)用是必然的。
Torisawa稱，燒津市組建了一支四架無(wú)人機(jī)艦隊(duì)，且自2016年以來(lái)燒津市共有13名行政人員接受了無(wú)人機(jī)培訓(xùn)。這些公共服務(wù)部門的無(wú)人機(jī)，除了應(yīng)急救援外，正應(yīng)用于航道管理和農(nóng)田管理等領(lǐng)域。
此外，無(wú)人機(jī)在輔助鋪設(shè)公用電纜、在建筑業(yè)都已經(jīng)證明了自己的實(shí)用性。在一些更面向廣大群眾、更具有商業(yè)價(jià)值的領(lǐng)域，比如無(wú)人機(jī)速遞服務(wù)，無(wú)人機(jī)也在前進(jìn)中。
豐田支持的創(chuàng)業(yè)公司cartivator正開發(fā)一款名為SkyDrive飛行汽車，目標(biāo)在2020年?yáng)|京奧運(yùn)會(huì)之前啟動(dòng)并運(yùn)行。2016年10月，樂天與便利店連鎖店勞森(Lawson)聯(lián)手，向福島縣南馬市的居民運(yùn)送雞肉和其他商品。2017年11月，一組研究人員在長(zhǎng)野縣偏遠(yuǎn)山區(qū)測(cè)試了類似的無(wú)人機(jī)運(yùn)送服務(wù)。
據(jù)無(wú)人機(jī)研究人員 Kenzo Nonami介紹，事實(shí)上，測(cè)試地區(qū)正是日本局勢(shì)的一個(gè)縮影，日本如今的狀況要求無(wú)人機(jī)投入應(yīng)用。Kenzo Nonami是日本無(wú)人機(jī)聯(lián)盟主席兼自主控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室有限公司首席執(zhí)行官，該公司為長(zhǎng)野縣試驗(yàn)提供無(wú)人機(jī)。
“若非要給日本無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)找一個(gè)推動(dòng)力，你可以看看現(xiàn)在國(guó)家面臨的老齡化和勞動(dòng)力短缺問題。”日本第一個(gè)多旋翼飛行器發(fā)明者、千葉大學(xué)工程研究生院名譽(yù)教授Nonami表示：“對(duì)于在偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)的老人而言，購(gòu)物是存在一定困難的?？墒沁@樣的困難，在無(wú)人機(jī)技術(shù)的幫助下可以很容易地解決。無(wú)人機(jī)會(huì)對(duì)生活質(zhì)量產(chǎn)生巨大影響。”
在工業(yè)領(lǐng)域情況也是類似，當(dāng)2020東京奧運(yùn)會(huì)到來(lái)時(shí)，大約40%的基礎(chǔ)設(shè)施將達(dá)到50歲甚至更老。“日本基礎(chǔ)設(shè)施的總成本，包括700000座橋梁和100000條隧道，估計(jì)有700萬(wàn)億日元。為了避免高昂的重建成本，最好是進(jìn)行修復(fù)工作。Nonami稱，“首先，你需要完成檢查，這是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，當(dāng)勞動(dòng)力不足時(shí)，這個(gè)任務(wù)就更難了，這時(shí)就需要無(wú)人機(jī)上場(chǎng)。”
縱使現(xiàn)實(shí)情況要求日本尋找技術(shù)手段應(yīng)對(duì)老齡化和勞動(dòng)力短缺難題，但日本當(dāng)前嚴(yán)格的法規(guī)、無(wú)人機(jī)的安全問題，以及日本的基礎(chǔ)條件，都限制了無(wú)人機(jī)的應(yīng)用范圍。
不過，隨著監(jiān)管的改變，無(wú)人機(jī)技術(shù)上的一變革，以及新衛(wèi)星技術(shù)的引入，一切可能會(huì)改變，推動(dòng)日本進(jìn)入“無(wú)人機(jī)時(shí)代”。
在管理上，2016年，內(nèi)閣辦公室召集了來(lái)自公共和私營(yíng)部門的專家，建立了無(wú)人機(jī)發(fā)展路線圖，旨在長(zhǎng)期規(guī)劃無(wú)人機(jī)發(fā)展，促進(jìn)無(wú)人機(jī)更廣泛應(yīng)用。
路線圖將無(wú)人機(jī)操作分為4個(gè)等級(jí)，每個(gè)級(jí)別對(duì)應(yīng)著不用的技術(shù)需求、應(yīng)用成熟程度和實(shí)現(xiàn)時(shí)間。第一級(jí)別是無(wú)人機(jī)需要遙控操作，進(jìn)行視覺內(nèi)飛行，這個(gè)在當(dāng)時(shí)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)；第二級(jí)是無(wú)人機(jī)可獨(dú)立飛行，但仍要在視距內(nèi)，實(shí)現(xiàn)時(shí)間是2017年；第三級(jí)，無(wú)人機(jī)在非人口稠密區(qū)超視距飛行，實(shí)施從2018年開始；第四級(jí)是超視距人口稠密區(qū)飛行，在2020年以后實(shí)現(xiàn)。
目前，前兩個(gè)級(jí)別的無(wú)人機(jī)只有著有限的應(yīng)用范圍，多數(shù)是圍繞著航拍，當(dāng)然也有一些例外情況，比如自上世紀(jì)80年代以來(lái)，日本一直在用無(wú)人機(jī)噴灑農(nóng)作物。
Nonami指出，第三級(jí)超視距運(yùn)行是一個(gè)重要的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。根據(jù)現(xiàn)行規(guī)定，用戶可以申請(qǐng)?jiān)谝暰€以外的地方飛行，但即使獲得許可，也只能允許短距離飛行。“一旦超視距飛行真正落地，我們將能夠解決因?yàn)樵谌毡緹o(wú)法測(cè)試導(dǎo)致的一系列問題。”Nonami還補(bǔ)充稱，中國(guó)相對(duì)不那么嚴(yán)格的規(guī)定已導(dǎo)致一些日本無(wú)人機(jī)制造商在中國(guó)測(cè)試技術(shù)。
根據(jù)日本政府的路線圖，第三級(jí)的計(jì)劃將在2018年3月進(jìn)行，而最終階段的進(jìn)展將在2020年完成，恰逢趕上東京奧運(yùn)會(huì)。
在無(wú)人機(jī)技術(shù)上，無(wú)人機(jī)在不斷普及的過程中會(huì)有許多障礙需要克服，尤其是安全問題。在YouTube上搜索“無(wú)人機(jī)”，總會(huì)出現(xiàn)一些讓人不安的結(jié)果。比如，2017年年底在岐阜的一處公園，一架無(wú)人機(jī)墜向人群，造成6人受傷。
“無(wú)人機(jī)必須安裝有預(yù)防類似事故的冗余系統(tǒng)。”東京大學(xué)航空創(chuàng)新研究中心主任、內(nèi)閣辦公室無(wú)人機(jī)路線圖參與者Shinji Suzuki稱，“一個(gè)是電信系統(tǒng)，另一個(gè)是基于視覺的系統(tǒng)，另一個(gè)是激光傳感器系統(tǒng)。為了保證高可靠性，必須開發(fā)這類多傳感器系統(tǒng)。”
Shinji Suzuki及其團(tuán)隊(duì)目前正進(jìn)行兩個(gè)項(xiàng)目，涉及無(wú)人機(jī)著陸技術(shù)和立體魚眼鏡頭，為了的是讓無(wú)人機(jī)可以在室內(nèi)和其他被覆蓋的區(qū)域飛行，在這些區(qū)域中，GPS信號(hào)難以穿透。新技術(shù)在日本未來(lái)的無(wú)人機(jī)應(yīng)用中將是無(wú)價(jià)的。
在衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)上，最早在今年4月，日本準(zhǔn)天頂衛(wèi)星系統(tǒng)(Qzss)將投入運(yùn)營(yíng)，這將進(jìn)一步極大地推動(dòng)無(wú)人機(jī)發(fā)展。
QZSS利用4顆衛(wèi)星，衛(wèi)星持續(xù)以一種8字形軌道運(yùn)行，覆蓋了日本及周邊地區(qū)。這種錯(cuò)開方式意味著有1顆衛(wèi)星始終以較高的仰角位于日本上空，以確保日本城市、山區(qū)等都有穩(wěn)定的定位信號(hào)。“在目前的系統(tǒng)下，GPS定位精度在10米左右，但QZSS將提高到20厘米左右，” Nonami說。他指出，QZSS對(duì)無(wú)人機(jī)將是一個(gè)巨大的福音，目前無(wú)人機(jī)無(wú)法在山區(qū)和高層城市地區(qū)可靠地接收gps信號(hào)。如果沒有合適的探測(cè)系統(tǒng)，移動(dòng)電話信號(hào)塔發(fā)出的電磁場(chǎng)很容易干擾到無(wú)人機(jī)使其偏離原本路線。
一旦QZSS和無(wú)人機(jī)四級(jí)路線圖真正實(shí)施，無(wú)人機(jī)距離實(shí)現(xiàn)商業(yè)價(jià)值也就不再遙遠(yuǎn)。東京大學(xué)的Suzuki說：“未來(lái)幾年我們會(huì)看到一個(gè)巨大的變化，尤其是在無(wú)人機(jī)遞送服務(wù)方面。我認(rèn)為，在農(nóng)村地區(qū)甚至日本許多島嶼之間的物流運(yùn)輸并不遙遠(yuǎn)，無(wú)人駕駛飛行出租車亦然。”
本文編譯自：Japan times
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