到现在,你还觉得无人飞机是遥控飞机吗?

无人机能送快递?无人机还可以撒农药?无人机竟然能帮助救援?

没错,这些case,无人机统统都能搞定!

如今,“无人机”已成为高科技行业“自带流量”的词汇之一,发展到现在,在快递、灾后救援、植保以及城市管理等诸多方面得到广泛应用,预计未来的市场消费总额肯定会有可观增长,尤其是商用无人机领域。

那究竟什么是无人机呢?就是没有人坐的飞机吗?无人机究竟和常见的遥控飞机是一回事儿吗?

其实无人机(UnmannedAerial Vehicle)的定义还是很宽泛的。简单说,所有利用无线电遥控设备以及程序控制装置的飞机,并且不载人的都可以统称为“无人机”,只是由于具体的操作平台不同,分类和用途会有些许差别。

到现在,你还觉得无人飞机是遥控飞机吗?

无人机是否等同于遥控飞机?遥控飞机算是个相对广义的概念,指可以远距离控制飞行的飞行器,目前还没有做到智能化飞行,还需要手动调试。目前人们熟知的遥控飞机的代表,多为玩具类以及模型类,娱乐为主。

无人机则相对较复杂。如果将遥控飞机的平台上配置相对复杂的装置,例如攻击、巡航等,可以等同为无人机。此外,无人机至少需要在机身上配置无线高清的摄像头以及陀螺仪等硬件,并可以做到实时视频图传等功能,且不同用途还必须能够成功搭载不同的传感器。

如今无人机的智能化是业内追逐的热点,是否可以智能飞行也逐渐成为无人机区别遥控飞机的关键之一。

到现在,你还觉得无人飞机是遥控飞机吗?

通常,无人机的系统架构主要由飞控系统、导航系统、动力系统以及数据链传输系统四部分组成。当然如果需要实现一些特殊功能或者在特定的场景中使用,可以通过加装特殊的传感器以及机械臂等外部设备,达到功能的扩展。

其实无人机的每个系统存在的技术难点都很多,但飞控系统的技术“门槛儿”是出奇的“高”,开发困难且传感器匹配难度大那是出了名的!作为无人机系统的CPU,飞控系统包括很多重要的控制模块以及传感器,用来保证控制精度。且不同的飞行环境以及差异化用途对传感器的配置要求也不同,这对于传感器的协同工作要求就高了!

到现在,你还觉得无人飞机是遥控飞机吗?

说到“不单纯”,实操过无人机的童鞋们肯定清楚,是否具备避障功能,无人机的“手感”体验是大相径庭的。如果无人机能够自己乖乖地避开飞行路径上的障碍,减少炸机的次数对玩家的钱包和心态都是极好的,所以避障刻不容缓!

何为“避障” ?

你想的没错,就是“躲避障碍物”呗,重点在于可以“教会”无人机自己主动躲避障碍物,这个技术可就厉害了!

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在不断“进阶打怪”的过程中,无人机会有几种避障“装备”加持在身,例如超声、红外激光、雷达、视觉图像以及电子地图等。新兴避障方式更是层出不穷,计算机视觉技术也可以应用于避障,例如双目立体视觉。

双目立体视觉(BinocularStereo Vision)作为机器视觉的一种重要形式,应用在无人机避障中,主要基于这种原理。

双目深度算法基于视差,然后利用成像设备从不同位置获取被测物体的两幅图像,通过计算图像对应点间的位置偏差,例如获得明显的深度感,建立特征间的对应关系,将同一空间物理点在不同图像中的映像点对应起来,以此来获取有关信息。

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说了这么多,都知道英特尔在无人机方面比较在行,在避障方面有啥举措呢?

早前,英特尔的RealSense感知技术在无人机避障中表现比较突出。如果将 RealSense感知模块安装于Yuneec Typhoon H空拍机上,同时配合机身上原有超声波感测器,就可以实现比较完善的自动避障功能。

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原则上,红外线因为极易受到强光影响,在普通日光下很难发挥作用,所以Typhoon H Pro进行避障检测时,除红外线感测之外,还是要依靠RealSense模块内的视像镜头和无人机本身的超声波感测器进行辅助。

在白天并且光线充足的情况下,使用RealSense模组可识别10米左右的障碍物;如果是晚间,也可以借助主动红外发射器感知5米左右的障碍物。

随着避障技术的不断发展,最近英特尔又与微软联合开发了一款名叫RealSense 3D摄像头。这款产品主要利用自身配备的红外发射器向目标物“主动”打光,通过观察并捕捉光线的扭曲变化来测算出覆盖区域的3D模型,随后通过强大的处理器完成基础数据整合等复杂操作后,就可以调整自身位置来规避障碍物。

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关于无人机避障,最近英特尔还展示了下一代飞行计划软件英特尔® 任务控制(Intel® Mission Control)以及猎鹰™ 8 +(Intel® Falcon™ 8 +)系统的最新更新,主要涉及用来采集更多数据的额外有效载荷,以及距离保持、距离保护两个避障功能。

其中,有效载荷可以呈现真实颜色、添加时间的标记以及地理参照的图像,可以用于测绘、勘测和检查;双成像有效载荷的两个摄像头都安装在一个万向节框架上,同时用于RGB图像拍摄和热成像。

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另外,英特尔®实感™技术还包含深度感应模块,可把原始图像流变成高分辨率三维深度地图,使猎鹰™ 8 +无人机能够探测并避开潜在的障碍物或危险,并在检测过程中与被检测物体保持固定距离。

有专家指出,未来的无人机将会具备自动飞行的能力做到躲避高压线、例如寻找着陆范围、修正飞行路线等功能,其中最大的“贡献者”就是CV芯片了。

说到这里,必须要提下MovidiusMyriad视觉神经元计算芯片。

基于人工智能芯品加持,无人机一旦脱手,摄像机就会立即在环境中寻找可识别的功能来构建3D数字地图以及背景感知,尤其是在狭小空间内避免碰撞。一系列摄像机和传感器,在Movidius Myriad 2视觉处理单元(VPU)上运行AI以及深度学习算法,可以做到快速反应和行动。

到现在,你还觉得无人飞机是遥控飞机吗?

此外,专门针对特定的视觉工作负载量身设计,能够做到在低功耗状态下实现快速性能。

所以神奇的事情出现了……

在VPU的作用下,飞机需要着陆时,内部的视觉传感器就可以同时识别“自己在哪里、你在哪里、你的手在哪里”等诸多问题,并立马绘制一个安全悬停点来着陆。

由“避障功能”衍生出的一系列“智能飞行”功能,只是无人机进阶的firststep ,未来的无人机之路如何,还有很多未知因素,毕竟“走自己的路”是一件很有挑战的事儿,对无人机来说更是如此!


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