2019年無人機(jī)大會上展出了DJI Matrice 210無人機(jī)。
Passerine Aircraft Corporation的首席執(zhí)行官兼創(chuàng)始人Matthew Whalley考察了無人機(jī)所扮演的許多角色,從貨物交付到火災(zāi)監(jiān)控,管道和電力線檢查,安全,調(diào)查,野生動植物保護(hù)以及攝影和攝影。
他估計,每年需要監(jiān)測31800架無人機(jī)來監(jiān)視1420萬平方公里的受管理森林,而農(nóng)業(yè)則需要29.8萬架無人機(jī)。每年將需要另外150 000 UAV來監(jiān)視350萬公里的地面管道,并且需要297 000 UAV來監(jiān)視所有電力線。沃利(Whalley)認(rèn)為,每年交付160公斤以下15公斤無人機(jī)的潛在需求。
Whalley表示,由于無人機(jī)具有如此巨大的潛力,因此制造無人機(jī)的行業(yè)具有巨大的潛力,并且由于南非具備在此生產(chǎn)飛機(jī)的技能,南非可以幫助滿足這一需求。 “無人機(jī)有可能革新許多行業(yè)。非洲有能力利用這一優(yōu)勢趕超并超越世界其他地區(qū)。這樣做的窗口很小,我們需要努力利用這一機(jī)會。”
Passerine Aircraft Corporation正在開發(fā)一種跳入空中的獨(dú)特?zé)o人機(jī),從而消除了對跑道,發(fā)射軌道或任何其他起飛輔助設(shè)備的需求。為了起飛,無人機(jī)乘坐專門設(shè)計的機(jī)器人腿跳入空中,然后降落,進(jìn)入失速艙然后降落在腿上,就像鳥類一樣。沃利認(rèn)為這是世界上第一個這樣的無人機(jī)。
夸祖魯-納塔爾大學(xué)的Riaan Stopforth概述了在那里進(jìn)行的許多無人機(jī)研究和開發(fā)項目,該項目已經(jīng)看到該大學(xué)開發(fā)的幾種無人機(jī),例如雙臂雙引擎NMU001固定翼飛機(jī)。
在自動包裹遞送上已經(jīng)進(jìn)行了多次測試,其中有兩架無人機(jī)在飛行中被用來放下包裹(一架小型無人機(jī)測試了0.5千克有效載荷,而翼展4米的機(jī)翼則落下了5千克有效載荷)。在一項測試中,一架無人機(jī)從75米高處將一包包裹從目標(biāo)墜落1.8米以內(nèi)。 Stopforth說UKZN一直在考慮使用無人機(jī)將包裹放到船上,并且一直在研究在隧道中飛行(在采礦業(yè)中很有用)。正在探索的其他可能性包括塔架和風(fēng)力渦輪機(jī)檢查,以及開發(fā)固定機(jī)翼垂直起飛和著陸無人機(jī)–已經(jīng)用4米固定機(jī)翼無人機(jī)進(jìn)行了一些實(shí)驗。
UKZN一直在開發(fā)飛機(jī)穩(wěn)定性和自主著陸軟件,該軟件已在模擬器和小型無人機(jī)上進(jìn)行了測試。該軟件旨在使飛機(jī)從極端的操縱,晃動或其他不安全的飛行條件下恢復(fù)。根據(jù)Stopforth的說法,自動擴(kuò)口非常難于管理,但是該軟件能夠做到。
Stopforth說,獲得無人機(jī)研發(fā)資金非常困難,特別是因為創(chuàng)造收入的商業(yè)工作比學(xué)術(shù)工作優(yōu)先。他呼吁在南非建立一個機(jī)器人技術(shù)中心,以吸引學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的人們一起工作,并共享人員和資源。他還呼吁業(yè)界加入學(xué)術(shù)界,并提供獎學(xué)金和培訓(xùn)。
Exxaro Resources的高級地雷測量師Zwelethu Hlathswayo作了關(guān)于無人機(jī)在礦場恢復(fù)中的使用的演講。他說,在發(fā)現(xiàn)手工調(diào)查緩慢,困難和危險之后,無人機(jī)承擔(dān)了這項任務(wù),并被認(rèn)為是最快,最安全的庫存調(diào)查方法。它們被用于??怂_羅位于姆普馬蘭加市貝爾法斯特的煤礦帶狀煤礦中,該煤礦每年可生產(chǎn)數(shù)百萬噸煤炭,并使其成為“互聯(lián)礦”。
GoUAV的董事總經(jīng)理Philip Smerkovitz談到了無人機(jī)導(dǎo)航和攝像頭技術(shù)的發(fā)展。他說,實(shí)時運(yùn)動(RTK)定位越來越多地運(yùn)用于無人機(jī)導(dǎo)航和測量中,因為它可以對位置數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時校正,從而達(dá)到厘米級的精度。例如,帶有RTK軟件的DJI Phantom 4無人機(jī)在100米的飛行高度下可以達(dá)到2.74厘米的地面采樣距離。
Smerkovitz解釋說,無人機(jī)的有效載荷正在變得越來越復(fù)雜–例如,商用DJI Matrice 210可以同時運(yùn)載兩個有效載荷,并且還配備了ADS-B應(yīng)答器和防撞信標(biāo),以便在受控空域中更安全地運(yùn)行。它的有效載荷之一可以包括輻射熱像儀,它比常規(guī)熱像儀靈敏得多,因為它可以拾取小于0.5度的溫度差,從而提供兩倍的溫度測量精度。攝像機(jī)可以測量最高,最低和平均溫度,并突出顯示設(shè)定溫度范圍內(nèi)的物體,這對于尋找人員時的搜索和救援非常有用。
Smerkovitz說,無人機(jī)已經(jīng)極大地顛覆了調(diào)查行業(yè),這是無人機(jī)技術(shù)發(fā)展最快的應(yīng)用之一。例如,使用無人機(jī)測量35米高的手機(jī)發(fā)射塔僅需4.5分鐘,其速度大大加快,并且比手動測量發(fā)射塔便宜80%。使用專業(yè)軟件,可以自動生成模型,地圖和比較分析點(diǎn)。
南非Aerobotics公司無人機(jī)操作助理Matthew Davis就農(nóng)業(yè)調(diào)查中的無人機(jī)作了介紹。他說,病蟲害每年造成20-30%的產(chǎn)量損失,但是可以通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)查減少損失。 Aerobotics的解決方案是使用無人機(jī)為果園中的每一棵樹創(chuàng)建3D模型,從而使其性能可以隨時間進(jìn)行監(jiān)控。
他說,Aerobotics是唯一一家按樹木進(jìn)行農(nóng)作物調(diào)查的公司,最近在其數(shù)據(jù)庫中記錄了3000萬棵樹木,其中40%的南非夏威夷堅果農(nóng)民和50%的柑桔農(nóng)民使用Aerobotics。盡管該公司開始于南非,但它正在擴(kuò)展到美洲和世界其他地方。
Aerobotics正在研究一種新工具,通過識別樹上的每種水果來預(yù)測農(nóng)作物產(chǎn)量。目前,它仍在開發(fā)軟件,這是一個繁瑣的過程,因為必須手動計算樹木以使數(shù)據(jù)與UAV看到的內(nèi)容相關(guān)聯(lián)。該公司正在開展的另一個未來項目是病蟲害檢測。這也是一個繁瑣的過程,因為需要分析數(shù)百張?zhí)幱诓煌A段的患病植物的照片,才能使機(jī)器學(xué)習(xí)正常工作。
戴維斯說,在農(nóng)業(yè)上使用無人機(jī)有很多好處,因為它們可以節(jié)省時間和資源,減少損失并提高產(chǎn)量,最終使農(nóng)民獲得更好的投資回報。無人機(jī)也有望成為有效的農(nóng)作物噴霧器,因為它們可以編程為僅噴灑單個樹木,從而節(jié)省了農(nóng)藥。
Aerobotics從三年的衛(wèi)星數(shù)據(jù)包(可跟蹤農(nóng)作物的變化)到季節(jié)性農(nóng)作物監(jiān)測服務(wù)(從每公頃R50起)開始,為農(nóng)民提供多種服務(wù)。如果農(nóng)民使用Aerobotics提供的新穎軟件駕駛自己的無人機(jī),則成本將降低到每公頃R30。
在監(jiān)管方面,LNP律師總監(jiān)Ricardo Pillay考察了使用無人機(jī)和監(jiān)管框架的風(fēng)險和影響。他指出,自南非民航局(SACAA)于2015年7月實(shí)施無人飛行器法規(guī)以來,所有用于商業(yè)目的的無人飛行器都受到嚴(yán)格的規(guī)定:商業(yè)需要遠(yuǎn)程駕駛空中系統(tǒng)(RPAS)運(yùn)營商證書(ROC),公司和非營利性運(yùn)營機(jī)構(gòu),并且還需要航空服務(wù)許可證(ASL)。但是,SACAA出現(xiàn)了嚴(yán)重的延誤,在340份申請積壓中,只有20多家公司收到了ROC。還備份了飛行批準(zhǔn)書,有500份未決申請。
皮萊建議,為緩解繁瑣的無人機(jī)法規(guī),應(yīng)在低風(fēng)險和高風(fēng)險運(yùn)營商之間進(jìn)行區(qū)分。他說,監(jiān)管機(jī)構(gòu)還需要分配更多資源來許可申請,并可能將流程數(shù)字化。他說:“隨著天空變得擁擠,需要更全面的監(jiān)管制度。”