近些年，人工智能重要落地場(chǎng)景之一的智慧物流體系加速發(fā)展，而作為智慧物流體系的一個(gè)重要分支，無(wú)人機(jī)物流正是機(jī)械化、自動(dòng)化和智能化發(fā)展的結(jié)果。雖然使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行貨物運(yùn)輸已經(jīng)不是什么新鮮事，但是距離空中物流真正走入日常似乎還有一段距離。
新冠肺炎疫情的發(fā)展無(wú)疑正加快這一進(jìn)程。近日，美國(guó)亞馬遜快遞配送人員稱因?yàn)樵谂渌瓦^(guò)程中無(wú)法保持安全距離，擔(dān)心感染新冠病毒，紛紛罷工。而與之相對(duì)的是，谷歌無(wú)人機(jī)派上了大用場(chǎng)，業(yè)務(wù)量翻倍。
生活節(jié)奏不斷加快，人們對(duì)物流配送的運(yùn)輸效率要求越來(lái)越高，越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始嘗試?yán)脽o(wú)人機(jī)進(jìn)行配送，以突破地面運(yùn)輸?shù)南拗啤＿@次疫情中，在物資運(yùn)輸壓力劇增、無(wú)接觸配送需求爆發(fā)的背景下，無(wú)人機(jī)展現(xiàn)出的靈活、便捷、安全、高效等配送價(jià)值令人矚目。未來(lái)，伴隨著技術(shù)、成本、政策等方面瓶頸的打破，無(wú)人機(jī)送貨時(shí)代或?qū)u行漸近。
三大關(guān)鍵技術(shù)支撐無(wú)人機(jī)物流配送
面向高動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)、不透明的任務(wù)環(huán)境，無(wú)人機(jī)能夠做到感知周邊環(huán)境并規(guī)避障礙物、機(jī)動(dòng)靈活并容錯(cuò)飛行；按照任務(wù)要求無(wú)人機(jī)可以自主規(guī)劃飛行路徑、自主識(shí)別目標(biāo)屬性、用自然語(yǔ)言與人交流……
事實(shí)上，要實(shí)現(xiàn)上述操作無(wú)人機(jī)離不開(kāi)三項(xiàng)技術(shù)的支持。“目前無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)、無(wú)人機(jī)飛行控制導(dǎo)航系統(tǒng)（飛控）、無(wú)人機(jī)自主控制技術(shù)是實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)物流配送最關(guān)鍵的三大技術(shù)。”天津華鼎科技有限公司科技飛行技術(shù)部部長(zhǎng)畢曄表示。
據(jù)介紹，無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)秋w行器與地面系統(tǒng)聯(lián)系的紐帶，負(fù)責(zé)完成對(duì)無(wú)人機(jī)的遙控、遙測(cè)、跟蹤定位和傳感器傳輸。它是一個(gè)多模式的智能通信系統(tǒng)，能夠感知其工作區(qū)域的電磁環(huán)境特征，并根據(jù)環(huán)境特征和通訊要求，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整通信系統(tǒng)工作參數(shù)，達(dá)到可靠通信的目的。“這項(xiàng)技術(shù)是滿足未來(lái)無(wú)人機(jī)組群物流配送的關(guān)鍵支撐。隨著機(jī)載傳感器、定位的精準(zhǔn)程度和執(zhí)行任務(wù)的復(fù)雜程度不斷上升，未來(lái)在全天候執(zhí)行任務(wù)中，可能還將出現(xiàn)激光通訊方式。”畢曄說(shuō)。
“飛控是無(wú)人機(jī)完成起飛、空中飛行、執(zhí)行任務(wù)和返場(chǎng)回收等整個(gè)飛行過(guò)程的核心系統(tǒng)，相當(dāng)于駕駛員。導(dǎo)航系統(tǒng)向無(wú)人機(jī)提供參考坐標(biāo)系的位置、速度、飛行姿態(tài)，引導(dǎo)無(wú)人機(jī)按照指定航線飛行，相當(dāng)于有人機(jī)系統(tǒng)中的領(lǐng)航員。”畢曄介紹。
自主控制技術(shù)也是無(wú)人機(jī)關(guān)鍵技術(shù)，包括態(tài)勢(shì)感知技術(shù)、規(guī)劃與協(xié)同技術(shù)、自主決策技術(shù)等方面。這套系統(tǒng)通過(guò)各種信息獲取，設(shè)備自主地對(duì)任務(wù)環(huán)境進(jìn)行建模，包括對(duì)三維環(huán)境特征的提取、態(tài)勢(shì)的評(píng)估等，從而實(shí)現(xiàn)路徑規(guī)劃和協(xié)同控制。畢曄表示，無(wú)人機(jī)路徑選擇與重新規(guī)劃能力，是無(wú)人機(jī)自主控制系統(tǒng)必須具有的。
政策、技術(shù)雙瓶頸制約商業(yè)化步伐
早在2014年，谷歌X部門便首次推出無(wú)人機(jī)送貨服務(wù)，2019年年底谷歌無(wú)人機(jī)送貨服務(wù)獲得美國(guó)聯(lián)邦航空管理局的認(rèn)證。而在我國(guó)，2019年10月，中國(guó)民用航空局向迅蟻公司所屬的杭州送吧物流科技有限公司頒發(fā)了《無(wú)人機(jī)物流配送經(jīng)營(yíng)許可》，是國(guó)內(nèi)首張城市物流無(wú)人機(jī)試運(yùn)行“牌照”，隨后，京東、順豐等研發(fā)的大型固定翼無(wú)人機(jī)也投入使用。
“從全國(guó)范圍看，無(wú)人機(jī)物流配送市場(chǎng)剛剛啟動(dòng)。”法國(guó)歐洲科學(xué)院榮譽(yù)院士、世界無(wú)人機(jī)
聯(lián)合會(huì)主席、深圳市無(wú)人機(jī)行業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)楊金才表示，目前實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的無(wú)人機(jī)物流公司不超過(guò)10家。
天津華鼎科技有限公司總經(jīng)理白子龍介紹，從技術(shù)層面看，無(wú)人機(jī)物流配送除了“快”還需要“穩(wěn)”。續(xù)航問(wèn)題一直是無(wú)人機(jī)的痛點(diǎn)所在，而將無(wú)人機(jī)運(yùn)用到物流配送領(lǐng)域，續(xù)航能力更是重中之重。動(dòng)力電池的比能量（單位質(zhì)量/體積的器件可提供的能量）是一個(gè)重要指標(biāo)，每增加一公斤載重，無(wú)人機(jī)航時(shí)會(huì)成倍縮短。此外，在不同飛行環(huán)境下，不同用途的無(wú)人機(jī)對(duì)傳感器的配置要求也不同。通過(guò)加裝避障功能模塊，整合迫近傳感器與飛控系統(tǒng)，可以避免無(wú)人機(jī)墜毀。
在導(dǎo)航方面，目前無(wú)人機(jī)載導(dǎo)航系統(tǒng)主要分非自主（GPS等）和自主（慣性制導(dǎo)）兩種，但分別有易受干擾和誤差積累增大的缺點(diǎn)，多種導(dǎo)航技術(shù)（慣性+多傳感器+GPS+光電導(dǎo)航系統(tǒng)），采用濾波器運(yùn)行方式將是未來(lái)發(fā)展的方向。
“從政策來(lái)看，無(wú)人機(jī)的應(yīng)用避免不了空域管理的問(wèn)題。”白子龍認(rèn)為，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，無(wú)人機(jī)配送還難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的商業(yè)化運(yùn)作。“目前開(kāi)辟航線必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的日審批，也就是除航線審批外，起飛的前一天需要獲得許可，然后起飛的當(dāng)天還必須再次確認(rèn)審批。從實(shí)踐情況來(lái)看，城市地區(qū)空域管理更為嚴(yán)格，空域和飛行計(jì)劃審批程序也存在著較大優(yōu)化空間。”
此外，無(wú)人機(jī)在空中飛行也需要進(jìn)行交通管理。比如無(wú)人機(jī)送貨離不開(kāi)超視距飛行和在人群上空飛行，目前國(guó)外在立法上普遍禁止無(wú)人機(jī)超視距飛行和在人群上空飛行，除非能夠得到監(jiān)管機(jī)構(gòu)的豁免。因此，無(wú)人機(jī)物流配送法律法規(guī)、運(yùn)營(yíng)標(biāo)準(zhǔn)、管理制度等方面尚需進(jìn)一步探索。
無(wú)接觸配送或成未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
疫情期間，湖北武漢的快遞企業(yè)用無(wú)人機(jī)把醫(yī)療防疫物資成功地降落在武漢金銀潭醫(yī)院，說(shuō)明無(wú)人機(jī)在交通限行、封閉管理等情況下進(jìn)行物流運(yùn)輸有其優(yōu)勢(shì)，而且對(duì)于避免交叉感染也有獨(dú)特作用。楊金才表示：“疫情帶來(lái)了機(jī)遇和挑戰(zhàn)，為下一步無(wú)人機(jī)普及奠定了基礎(chǔ)，疫情過(guò)后無(wú)人機(jī)物流配送肯定會(huì)有大發(fā)展。”
“無(wú)人機(jī)物流配送在疫情防控中大展身手，也令這一行業(yè)吸引了更多資本與人才的關(guān)注，為未來(lái)發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。”白子龍表示，無(wú)接觸配送或?qū)⒊蔀槲磥?lái)發(fā)展趨勢(shì)。在近日國(guó)務(wù)院聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制召開(kāi)的新聞發(fā)布會(huì)上，國(guó)家郵政局市場(chǎng)監(jiān)管司副司長(zhǎng)邊作棟介紹，無(wú)人配送，包括智能快件箱、無(wú)人機(jī)、無(wú)人車等形式，將成為郵政快遞末端服務(wù)的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)之一。
最近，廣西賀州政府找到深圳市無(wú)人機(jī)行業(yè)協(xié)會(huì)，提出了協(xié)助解決無(wú)人機(jī)物流配送問(wèn)題的需求：當(dāng)?shù)攸S金珠寶產(chǎn)業(yè)園因業(yè)務(wù)需要，每天要送大量珠寶到深圳羅湖，時(shí)效性要求很強(qiáng)，貨運(yùn)汽車走公路需要六七個(gè)小時(shí)，不僅慢，還風(fēng)險(xiǎn)很大，需要派員押運(yùn)，如果通過(guò)無(wú)人機(jī)物流，航程大概只需一個(gè)多小時(shí)，非常便捷。
“在合適的情景下使用無(wú)人機(jī)配送，效率能提升60%—70%，成本節(jié)約60%以上。從目前實(shí)際情況來(lái)看，商業(yè)化批量中距離運(yùn)輸，采用無(wú)人機(jī)配送最為高效，原來(lái)因?yàn)榫嚯x問(wèn)題無(wú)法空運(yùn)的商品也可以空運(yùn)了。”白子龍展望未來(lái)無(wú)人機(jī)應(yīng)用時(shí)表示，特色生鮮、醫(yī)療冷鏈的物流業(yè)將因?yàn)闊o(wú)人機(jī)的逐漸普及，進(jìn)入到全新的速度等級(jí)；地質(zhì)條件相對(duì)復(fù)雜的地區(qū)，無(wú)論是高山還是海島，甚至難以修路的地方，用無(wú)人機(jī)可以完成更多物資運(yùn)輸和補(bǔ)給。未來(lái)城市無(wú)人機(jī)物流配送會(huì)面向B端（組織或企業(yè)）配送一些對(duì)時(shí)效性要求較高的高價(jià)值物品。
“5G可以支撐無(wú)人機(jī)采集的4K高清視頻等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸，飛到哪看到哪，也可使無(wú)人機(jī)飛行控制時(shí)延大大縮短，滿足了遠(yuǎn)程操控?zé)o人機(jī)飛行的性能需求。”楊金才表示，隨著未來(lái)低空開(kāi)放，加上5G時(shí)代的到來(lái)，這個(gè)行業(yè)會(huì)有很大的提升和拓展。無(wú)人機(jī)物流配送，是通往下一時(shí)代的入場(chǎng)券，而隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，無(wú)人機(jī)業(yè)務(wù)落地的步伐相信會(huì)越來(lái)越快，新的物流時(shí)代也即將到來(lái)。（陳曦）
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