2019年無人機大會上展出了DJI Matrice 210無人機。
Passerine Aircraft Corporation的首席執(zhí)行官兼創(chuàng)始人Matthew Whalley考察了無人機所扮演的許多角色,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,野生動植物保護以及攝影和攝影。
他估計,每年需要監(jiān)測31800架無人機來監(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。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)認為,每年交付160公斤以下15公斤無人機的潛在需求。
Whalley表示,由于無人機具有如此巨大的潛力,因此制造無人機的行業(yè)具有巨大的潛力,并且由于南非具備在此生產(chǎn)飛機的技能,南非可以幫助滿足這一需求。 “無人機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會。”
Passerine Aircraft Corporation正在開發(fā)一種跳入空中的獨特無人機,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,無人機乘坐專門設(shè)計的機器人腿跳入空中,然后降落,進入失速艙然后降落在腿上,就像鳥類一樣。沃利認為這是世界上第一個這樣的無人機。
夸祖魯-納塔爾大學的Riaan Stopforth概述了在那里進行的許多無人機研究和開發(fā)項目,該項目已經(jīng)看到該大學開發(fā)的幾種無人機,例如雙臂雙引擎NMU001固定翼飛機。
在自動包裹遞送上已經(jīng)進行了多次測試,其中有兩架無人機在飛行中被用來放下包裹(一架小型無人機測試了0.5千克有效載荷,而翼展4米的機翼則落下了5千克有效載荷)。在一項測試中,一架無人機從75米高處將一包包裹從目標墜落1.8米以內(nèi)。 Stopforth說UKZN一直在考慮使用無人機將包裹放到船上,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力渦輪機檢查,以及開發(fā)固定機翼垂直起飛和著陸無人機–已經(jīng)用4米固定機翼無人機進行了一些實驗。
UKZN一直在開發(fā)飛機穩(wěn)定性和自主著陸軟件,該軟件已在模擬器和小型無人機上進行了測試。該軟件旨在使飛機從極端的操縱,晃動或其他不安全的飛行條件下恢復(fù)。根據(jù)Stopforth的說法,自動擴口非常難于管理,但是該軟件能夠做到。
Stopforth說,獲得無人機研發(fā)資金非常困難,特別是因為創(chuàng)造收入的商業(yè)工作比學術(shù)工作優(yōu)先。他呼吁在南非建立一個機器人技術(shù)中心,以吸引學術(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)界加入學術(shù)界,并提供獎學金和培訓。
Exxaro Resources的高級地雷測量師Zwelethu Hlathswayo作了關(guān)于無人機在礦場恢復(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,無人機承擔了這項任務(wù),并被認為是最快,最安全的庫存調(diào)查方法。它們被用于埃克薩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談到了無人機導航和攝像頭技術(shù)的發(fā)展。他說,實時運動(RTK)定位越來越多地運用于無人機導航和測量中,因為它可以對位置數(shù)據(jù)進行實時校正,從而達到厘米級的精度。例如,帶有RTK軟件的DJI Phantom 4無人機在100米的飛行高度下可以達到2.74厘米的地面采樣距離。
Smerkovitz解釋說,無人機的有效載荷正在變得越來越復(fù)雜–例如,商用DJI Matrice 210可以同時運載兩個有效載荷,并且還配備了ADS-B應(yīng)答器和防撞信標,以便在受控空域中更安全地運行。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,無人機已經(jīng)極大地顛覆了調(diào)查行業(yè),這是無人機技術(shù)發(fā)展最快的應(yīng)用之一。例如,使用無人機測量35米高的手機發(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。
南非Aerobotics公司無人機操作助理Matthew Davis就農(nóng)業(yè)調(diào)查中的無人機作了介紹。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?shù)恼{(diào)查減少損失。 Aerobotics的解決方案是使用無人機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行監(jiān)控。
他說,Aerobotics是唯一一家按樹木進行農(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,才能使機器學習正常工作。
戴維斯說,在農(nóng)業(yè)上使用無人機有很多好處,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,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考察了使用無人機和監(jiān)管框架的風險和影響。他指出,自南非民航局(SACAA)于2015年7月實施無人飛行器法規(guī)以來,所有用于商業(yè)目的的無人飛行器都受到嚴格的規(guī)定:商業(yè)需要遠程駕駛空中系統(tǒng)(RPAS)運營商證書(ROC),公司和非營利性運營機構(gòu),并且還需要航空服務(wù)許可證(ASL)。但是,SACAA出現(xiàn)了嚴重的延誤,在340份申請積壓中,只有20多家公司收到了ROC。還備份了飛行批準書,有500份未決申請。
皮萊建議,為緩解繁瑣的無人機法規(guī),應(yīng)在低風險和高風險運營商之間進行區(qū)分。他說,監(jiān)管機構(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。”