2020全球無人機(jī)應(yīng)用及防控大會10月13日-15日在經(jīng)開區(qū)舉辦，在大會主題報告環(huán)節(jié)，國家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心主任、首席科學(xué)家、中國工程院院士趙春江，中國航天空氣動力技術(shù)研究院研究員石文，中國移動（成都）產(chǎn)業(yè)研究院副院長蘇郁相繼發(fā)言，就無人機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做了精彩演講，本報擷取部分內(nèi)容，希望為經(jīng)開區(qū)無人機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供參考和借鑒。
趙春江
無人機(jī)讓航空植保作業(yè)水平更高
作為農(nóng)業(yè)大國，我國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用航空技術(shù)的需求很大，無人機(jī)的出現(xiàn)對航空植保提供了很好的技術(shù)支持。相對其他國家來說，我國的航空植保從組織體系、政策制度到藥劑研發(fā)、落地應(yīng)用，都還有很大的進(jìn)步空間。趙春江認(rèn)為，未來會形成標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的操作流程，讓航空植保作業(yè)更加規(guī)范、高水平。
我國專業(yè)化無人機(jī)航空植保服務(wù)從2008年到2015年屬于萌芽發(fā)展階段。2016年至今屬于高速發(fā)展階段，2016年我國無人機(jī)量已經(jīng)超過了日本，2019年達(dá)到了5.5萬架，作業(yè)面積達(dá)到5億畝，2020年預(yù)計將突破10億畝。實際上，植保無人機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，像大疆、極飛等無人機(jī)企業(yè)發(fā)展速度非?？?。
趙春江說，因為專業(yè)化服務(wù)組織越來越多，無人機(jī)植保作業(yè)對象也逐漸細(xì)化，開始市場細(xì)分，比如，有的專門給小麥作業(yè)，有的專門給水稻作業(yè)，這是市場逐漸成熟的表現(xiàn)。
此外，無人機(jī)施藥技術(shù)逐漸趨向精準(zhǔn)化和智能化，與基于大數(shù)據(jù)的圖像識別分析方法結(jié)合在一起，能判斷什么病、什么蟲、病蟲害的分布情況，可以決定施藥量的多少，使得植保過程更加精準(zhǔn)化。趙春江認(rèn)為，無人機(jī)植保體系化、產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展應(yīng)在政策方面有傾斜，當(dāng)前，在標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)管、備案等方面程序復(fù)雜，迫切期待出臺相適應(yīng)的政策措施，推動行業(yè)良性發(fā)展。
未來，我國農(nóng)業(yè)航空怎么發(fā)展？趙春江說，應(yīng)該是有人機(jī)跟無人機(jī)互補(bǔ)共存，有人機(jī)更加智能化、自主化，無人機(jī)則在載荷、續(xù)航能力、可靠性等方面進(jìn)一步提升。另外，隨著人工智能技術(shù)快速發(fā)展，將來針對無人機(jī)群航空植保作業(yè)，應(yīng)該探索更多的應(yīng)用場景。比如說，讓多架無人機(jī)同時起飛，進(jìn)行很好的控制和管理，將會大大提高作業(yè)效率。此外，像5G通訊、人工智能技術(shù)等，在應(yīng)用領(lǐng)域也把無人機(jī)航空植保提升到新的高度。
石文
太陽能無人機(jī)執(zhí)行通信中繼極具潛力
太陽能無人機(jī)是以太陽能作為唯一能源的電動無人飛行器，它白天利用太陽能進(jìn)行爬升和工作，一部分能源用于飛行，一部分能源要儲存在電池里用于夜間飛行，實現(xiàn)一個晝夜循環(huán)。這樣的飛行器理論上具有無限航時，我們認(rèn)為它是一個革命性的新型航空器。
該飛行器有幾個特點，一是飛行高度高，一般情況下設(shè)計比較好的太陽能無人機(jī)，可以飛到20-30公里高度。二是留空時間長，目前新型的太陽能無人機(jī)理論上持續(xù)飛行時間可以達(dá)到一個月，甚至更長的時間。三是可以實現(xiàn)區(qū)域持久駐留，因為它的飛行速度比較慢，一般情況下在低空10米每秒左右，到了2萬米左右的高度，時速約100公里，它可以以這個速度在目標(biāo)區(qū)上空持續(xù)盤旋，實現(xiàn)一個駐留型的作業(yè)任務(wù)。四是有相對比較強(qiáng)的區(qū)域機(jī)動能力。
在石文看來，太陽能無人機(jī)是航空航天的中和，過去很多年，航空氣動升阻問題、結(jié)構(gòu)重量問題、推進(jìn)系統(tǒng)效率問題、飛行控制問題都在航空口，但是航天口很多像超可靠性的設(shè)計，將來太陽能無人機(jī)要飛幾個月、幾年的時候，它的運維模式跟衛(wèi)星接近，又面臨著熱管理環(huán)境控制問題，以及衛(wèi)星上用得比較多的太陽能電池、儲能電池等高效率使用問題。
太陽能無人機(jī)的應(yīng)用模式比較常見的是區(qū)域?qū)拵Ы尤?，還有通信中繼、廣域探測和區(qū)域增強(qiáng)等等。區(qū)域?qū)拵Ы尤刖褪菬o人機(jī)在沙漠、海島、叢林等人煙相對稀少的地區(qū)，它通過高空太陽能無人機(jī)，能夠?qū)崿F(xiàn)有效的大面積、大范圍的互聯(lián)網(wǎng)接入。二是通信中繼，太陽能無人機(jī)是遠(yuǎn)程機(jī)與站之間語音和數(shù)據(jù)中繼，可以作為衛(wèi)星通信中繼。三是廣域探測，光學(xué)、雷達(dá)對靜止目標(biāo)和動目標(biāo)等等檢測成像等等。四是導(dǎo)航增強(qiáng)，包括像太陽能無人機(jī)作為空中移動基站，對北斗衛(wèi)星等實現(xiàn)一個修正，來提高它的精度。
石文認(rèn)為，太陽能無人機(jī)已經(jīng)具有持久駐空能力，從長遠(yuǎn)來看，作為持久的留空平臺，太陽能無人機(jī)執(zhí)行偵查監(jiān)視、通信中繼等任務(wù)極具潛力。而且通過平臺技術(shù)攻關(guān)，實現(xiàn)數(shù)十至數(shù)百公斤的載荷高空持久駐留任務(wù)是可以實現(xiàn)的。隨著技術(shù)水平的提升，平臺逐步改進(jìn)，太陽能無人機(jī)留空能力也將得到改善，且它的任務(wù)維度可以拓寬，載荷能力有望進(jìn)一步提升。
蘇郁
5G網(wǎng)聯(lián)無人機(jī)有望破解數(shù)據(jù)鏈之痛
5G網(wǎng)聯(lián)無人機(jī)，就是用5G無線電網(wǎng)絡(luò)基站信號來代替?zhèn)鹘y(tǒng)無人機(jī)通信與控制數(shù)據(jù)鏈路，把運營商和無人機(jī)行業(yè)聯(lián)系在一起。
蘇郁說，5G網(wǎng)聯(lián)無人機(jī)是中國移動（成都）產(chǎn)業(yè)研究院自己起的名字。在無人機(jī)領(lǐng)域，有一句話叫“無人機(jī)數(shù)據(jù)鏈之痛”，各個廠家都有自己的數(shù)據(jù)鏈，沒有標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的信號，導(dǎo)致無人機(jī)的使用成本比較高、飛行距離比較短、部署比較困難。有一個標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)鏈格式，讓所有的無人機(jī)廠家都能使用迫在眉睫。
中國移動成都研究院率先在業(yè)內(nèi)實現(xiàn)了用5G無線電基站信號來控制飛機(jī)的飛行。蘇郁說，只要有5G無線電網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地方，在這個區(qū)域內(nèi)無人機(jī)就可以自由翱翔。理論上說，在地球上任何一個地方，只要有5G的基站覆蓋，能夠上互聯(lián)網(wǎng)，平臺就可以控制飛機(jī)的飛行，掌控?zé)o人機(jī)。
中國移動在5G網(wǎng)聯(lián)無人機(jī)方面取得了一些成績，下一步，還應(yīng)在三個方面發(fā)力，一是在縮短視頻低時延方面還有改進(jìn)的空間，指的是從平臺到發(fā)出指令控制飛機(jī)飛行。二是進(jìn)行低空組網(wǎng)研究，5G網(wǎng)聯(lián)靠的是中國移動5G網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)如何優(yōu)化調(diào)整，節(jié)省投資，又能服務(wù)無人機(jī)，這是研究的課題。三是目標(biāo)識別與跟蹤，現(xiàn)在業(yè)內(nèi)還不能用一個平臺在后臺看到飛機(jī)，通過飛機(jī)傳回來的信號，未來實現(xiàn)通過AI自動識別目標(biāo)。
蘇郁介紹說，明年底前，中國移動將在全國所有的鄉(xiāng)鎮(zhèn)實現(xiàn)5G信號覆蓋，屆時，當(dāng)無人機(jī)飛過的時候，用一個靠近它的A基站向它主動發(fā)射電磁波做主動雷達(dá)。通過反射到相鄰的B基站做接收，通過相鄰基站確認(rèn)它的目標(biāo)和位置，這也是未來很有意義的課題。
融媒體中心記者 方針
【來源：北京商報】
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