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未来的无人机可以做什么

无人机是一种无人驾驶飞行器(UAV),可以通过专用远程装置自主飞行。它能够根据计算机程序在空中执行某些操作,而飞行模式控制则由GPS等跟踪设备辅助。

无人机的起源源于20世纪60年代以来政府和军队对智能战争设备的需求。在越南战争期间,美国陆军积极使用无人机进行监视,随后以色列军队在1982年黎巴嫩战争期间也使用了无人机。

然而,随着技术的进步,无人机后来被定制成不同的形式用于许多商业应用。这些援助为人类带来了巨大的福祉,包括了解悲惨情况、寻找失踪人员、制作3D地图、勘测景观、野生动物保护、管道检查、交通监测、天气预报、消防、农业、摄影、视频制作、学术项目。

即使是送货服务,尤其是在疫情情况下,也可能为我们所有人带来令人欣慰的好处。

未来的无人机可以做什么

无人机的成本取决于尺寸和功能。适合手掌的迷你版无人机的价格可能不到100美元,而可以放在背包里的军用级无人机价格可能高达数千万美元。最大的军用无人机之一是长47.6英尺的MQ-4全球鹰,比波音737客机还宽。

市场上最受欢迎的无人机之一是以专业电影摄影而闻名的大疆幻影3。该无人机采用了最新无人机(如MavicAir、Phantom4Pro、Inspire2、WalkeraVoyager5等)继承的先进技术。

无人机如何工作

无人机由轻质复合材料制成,以减轻重量并提供高空覆盖。电机操作是通过紧凑的高扭矩多螺旋桨系统实现的,这使得该设备具有高度独立性,并提供故障安全功能,即使该设备内的任何电机停止工作;当它得到一组螺旋桨的支持时,它将继续飞行。

这些螺旋桨由远程地面控制系统(GSC)使用无线电波,包括Wi-Fi操作。大多数这些设备都包含可拆卸电池,因此可以长期保留在空中。在设计中使用强大的电池可以增加飞行时间。

陀螺仪和传感器将旋转速率和其他参数传递给计算机,计算机使用算法对无人机的定位进行调整。这使无人机保持平衡,持续悬停,向前,向后或垂直移动。

计算机算法帮助无人机操作员控制无人机的下降。虽然无人机驾驶员可以控制无人机移动的地点和时间,但确保自动稳定水平的是计算机定位算法。

GPS等导航系统固定在无人机的机头内,用于传达无人机的精确位置。或者,如果控制器有命令,机载高度计可以传达高度矢量并将无人机保持在特定高度。

不断发展的技术

当今最新的高科技无人机在很多方面都成功超越了以前的版本。

防撞系统:障碍物检测传感器用于扫描周围环境,而软件算法将图像生成3D地图,使无人机能够感知并避开障碍物。

禁飞区功能:为了提高飞行安全并防止在监管和分类的限制区域内发生事故,制造商们的最新无人机包括“禁飞区”功能,可在进入时发出警告进入这些区域。

FPV实时视频传输:基于FPV(第一人称视角)的技术由安装在无人机上的摄像机组成,并使用无线电信号向地面飞行员广播实时视频。这为地面飞行员提供了实时的机载体验,使无人机比从地面观察飞机飞得更高、更远。

智能界面:当今大多数无人机都可以通过遥控器或智能手机应用进行飞行,制造商特定的应用可以完全控制无人机。

新领域

用于商业应用的无人机正在蓬勃发展。这将为不同的企业提供大规模的机会来增加收入,并帮助全球经济以难以想象的方式增长。

货运服务:根据最近的报道,谷歌和亚马逊正在开发自己的无人机,以便可以在更短的时间内通过空运运送货物。Facebook正计划开发巨型无人机,将信号传送到偏远地区以进行互联网访问。

与物联网合作:无人机与地面物联网传感器网络的集成系统可以帮助农业企业监控土地和作物,能源企业调查电力线和操作设备,保险企业监控索赔和政策的财产。

测量和估计:无人机可以测量和记录农作物、建筑物和山脉的高度。这是通过使用称为激光雷达的遥感技术来完成的,该技术用激光照射目标,并通过测量反射回来的内容来计算距离和高度。

大气研究:无人机可以飞到不安全和难以进入的地区来测量空气质量,检查是否存在特定微生物或大气元素,甚至探测地震。

现场录制:电视体育网络现在使用无人机来捕捉体育赛事的镜头,否则这些镜头很难获得。

无人机造成的威胁

无论无人机现在看起来多么令人印象深刻,它们在未来都可能成为危险的武器。无人机的日益普及和易于使用是许多隐私,安全和安全问题的原因。因此,找到一种方法使它们与有人驾驶飞机安全共存的重要性变得越来越紧迫。

隐私威胁:这些顽皮的空中间谍可以在个人的家中或其他私人场所拍摄照片。

碰撞:不断增加的无人机流量可能导致空中碰撞和无人机失去控制。无人机飞得离商用飞机太近的威胁促使人们呼吁对其进行监管。

民事攻击的可能性:与常规武器相比,无人机相对便宜,但可以实现更具破坏性的结果。正是这种易于获取、易于操作且万无一失的技术,使其成为有吸引力的大规模杀伤性武器。

黑客攻击:无人机在某种程度上就像飞行的电脑,携带着可以被黑客攻击的操作系统和可编程代码软件。无人机已经被开发出来,可以四处飞行,寻找其他无人机,侵入它们的无线网络,断开主人的连接,并接管控制权。

无人机安全法规

随着时间的推移,世界各地的监管机构已采取措施防止无人机可能被滥用。

中国:任何重量超过15磅或飞行高度超过400英尺的无人机都需要获得中国民航局(CAAC)的许可。

英国:民航局(CAA)规定,重量超过半磅的无人机必须注册,并且禁止在500英尺以上飞行。

美国:美国联邦航空局特别规定了某些规定,如商用无人机的远程飞行员证书和速度高达100英里/小时的注册,仅限白天操作,适当的防撞照明,以及禁止无人机在非参与者的情况下在有盖的结构下或有盖的固定车辆内操作。

欧洲:SESAR(单一欧洲天空ATM研究)正在计划推出U-space基础服务,包括电子注册、电子识别和无人机地理围栏,以及与载人航空的全面集成,以避免与商业飞机的干扰和碰撞飞机。

结论

无人机是科技带来的惊人礼物。它们的大规模扩张激励着几乎所有国家开发不同用途的无人机。当今的无人机是微控制器、GPS、Wi-Fi和传感器单元等所有先进技术的组合。

他们需要以同步的方式工作,这为许多企业,甚至是初创企业带来了业务。此外,大量的无人机套件、易于学习的编程语言以及互联网上的课程材料,使新手可以轻松构建和编码无人机。

在这种情况下,政府的作用至关重要,以促进低成本检测系统的发展。这样的系统应该足够先进,可以发现恶意的无人机,并建立强有力的监管。以免入侵者滥用这项宝贵的技术。

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