专家学者把脉无人机产业发展

2020全球无人机应用及防控大会10月13日-15日在经开区举办，在大会主题报告环节，国家农业信息化工程技术研究中心主任、首席科学家、中国工程院院士赵春江，中国航天空气动力技术研究院研究员石文，中国移动（成都）产业研究院副院长苏郁相继发言，就无人机产业的发展做了精彩演讲，本报撷取部分内容，希望为经开区无人机产业发展提供参考和借鉴。 　　赵春江
　　无人机让航空植保作业水平更高 　　作为农业大国，我国农业领域应用航空技术的需求很大，无人机的出现对航空植保提供了很好的技术支持。相对其他国家来说，我国的航空植保从组织体系、政策制度到药剂研发、落地应用，都还有很大的进步空间。赵春江认为，未来会形成标准化、系列化的操作流程，让航空植保作业更加规范、高水平。 　　我国专业化无人机航空植保服务从2008年到2015年属于萌芽发展阶段。2016年至今属于高速发展阶段，2016年我国无人机量已经超过了日本，2019年达到了5.5万架，作业面积达到5亿亩，2020年预计将突破10亿亩。实际上，植保无人机产业发展带来了相关产业的发展，像大疆、极飞等无人机企业发展速度非常快。 　　赵春江说，因为专业化服务组织越来越多，无人机植保作业对象也逐渐细化，开始市场细分，比如，有的专门给小麦作业，有的专门给水稻作业，这是市场逐渐成熟的表现。 　　此外，无人机施药技术逐渐趋向精准化和智能化，与基于大数据的图像识别分析方法结合在一起，能判断什么病、什么虫、病虫害的分布情况，可以决定施药量的多少，使得植保过程更加精准化。赵春江认为，无人机植保体系化、产业化的发展应在政策方面有倾斜，当前，在标准、监管、备案等方面程序复杂，迫切期待出台相适应的政策措施，推动行业良性发展。 　　未来，我国农业航空怎么发展？赵春江说，应该是有人机跟无人机互补共存，有人机更加智能化、自主化，无人机则在载荷、续航能力、可靠性等方面进一步提升。另外，随着人工智能技术快速发展，将来针对无人机群航空植保作业，应该探索更多的应用场景。比如说，让多架无人机同时起飞，进行很好的控制和管理，将会大大提高作业效率。此外，像5G通讯、人工智能技术等，在应用领域也把无人机航空植保提升到新的高度。 　　石文
　　太阳能无人机执行通信中继极具潜力 　　太阳能无人机是以太阳能作为唯一能源的电动无人飞行器，它白天利用太阳能进行爬升和工作，一部分能源用于飞行，一部分能源要储存在电池里用于夜间飞行，实现一个昼夜循环。这样的飞行器理论上具有无限航时，我们认为它是一个革命性的新型航空器。 　　该飞行器有几个特点，一是飞行高度高，一般情况下设计比较好的太阳能无人机，可以飞到20-30公里高度。二是留空时间长，目前新型的太阳能无人机理论上持续飞行时间可以达到一个月，甚至更长的时间。三是可以实现区域持久驻留，因为它的飞行速度比较慢，一般情况下在低空10米每秒左右，到了2万米左右的高度，时速约100公里，它可以以这个速度在目标区上空持续盘旋，实现一个驻留型的作业任务。四是有相对比较强的区域机动能力。 　　在石文看来，太阳能无人机是航空航天的中和，过去很多年，航空气动升阻问题、结构重量问题、推进系统效率问题、飞行控制问题都在航空口，但是航天口很多像超可靠性的设计，将来太阳能无人机要飞几个月、几年的时候，它的运维模式跟卫星接近，又面临着热管理环境控制问题，以及卫星上用得比较多的太阳能电池、储能电池等高效率使用问题。 　　太阳能无人机的应用模式比较常见的是区域宽带接入，还有通信中继、广域探测和区域增强等等。区域宽带接入就是无人机在沙漠、海岛、丛林等人烟相对稀少的地区，它通过高空太阳能无人机，能够实现有效的大面积、大范围的互联网接入。二是通信中继，太阳能无人机是远程机与站之间语音和数据中继，可以作为卫星通信中继。三是广域探测，光学、雷达对静止目标和动目标等等检测成像等等。四是导航增强，包括像太阳能无人机作为空中移动基站，对北斗卫星等实现一个修正，来提高它的精度。 　　石文认为，太阳能无人机已经具有持久驻空能力，从长远来看，作为持久的留空平台，太阳能无人机执行侦查监视、通信中继等任务极具潜力。而且通过平台技术攻关，实现数十至数百公斤的载荷高空持久驻留任务是可以实现的。随着技术水平的提升，平台逐步改进，太阳能无人机留空能力也将得到改善，且它的任务维度可以拓宽，载荷能力有望进一步提升。 　　苏郁
　　5G网联无人机有望破解数据链之痛 　　5G网联无人机，就是用5G无线电网络基站信号来代替传统无人机通信与控制数据链路，把运营商和无人机行业联系在一起。 　　苏郁说，5G网联无人机是中国移动（成都）产业研究院自己起的名字。在无人机领域，有一句话叫“无人机数据链之痛”，各个厂家都有自己的数据链，没有标准统一的信号，导致无人机的使用成本比较高、飞行距离比较短、部署比较困难。有一个标准的数据链格式，让所有的无人机厂家都能使用迫在眉睫。 　　中国移动成都研究院率先在业内实现了用5G无线电基站信号来控制飞机的飞行。苏郁说，只要有5G无线电网络覆盖的地方，在这个区域内无人机就可以自由翱翔。理论上说，在地球上任何一个地方，只要有5G的基站覆盖，能够上互联网，平台就可以控制飞机的飞行，掌控无人机。 　　中国移动在5G网联无人机方面取得了一些成绩，下一步，还应在三个方面发力，一是在缩短视频低时延方面还有改进的空间，指的是从平台到发出指令控制飞机飞行。二是进行低空组网研究，5G网联靠的是中国移动5G网络，网络如何优化调整，节省投资，又能服务无人机，这是研究的课题。三是目标识别与跟踪，现在业内还不能用一个平台在后台看到飞机，通过飞机传回来的信号，未来实现通过AI自动识别目标。 　　苏郁介绍说，明年底前，中国移动将在全国所有的乡镇实现5G信号覆盖，届时，当无人机飞过的时候，用一个靠近它的A基站向它主动发射电磁波做主动雷达。通过反射到相邻的B基站做接收，通过相邻基站确认它的目标和位置，这也是未来很有意义的课题。 　　融媒体中心记者 方针