面對災害,無人機能做什么呢?
民用無人機的技術發(fā)展在過去幾年中經歷了兩個階段。第一個階段是“換一個視角看世界”,主要是通過解決飛行控制,增穩(wěn)云臺,高清圖傳,小型化相機等等技術,把一個原本很小眾的航模產品變成了人人都可以輕松上手的消費電子產品,讓我們擁有了一雙飛行的眼睛,從全新的視角去看世界。當時無人機已經被用來進行救援,主要是從空中進行搜索,觀察,在部分場景上代替有人飛機和直升機的作用。
從2015年開始,整個無人機技術領域發(fā)生了重大變化,無人機逐步和各行各業(yè)進行深度結合,成為了三維世界的智能節(jié)點。無人機逐漸作為一個飛行平臺,掛載各種行業(yè)專用的傳感器、機械設備或其他任務配載,配上各種通訊模塊、導航系統(tǒng)、避障系統(tǒng)、視覺識別系統(tǒng)以及各種專業(yè)級的應用軟件,形成一個符合工業(yè)化標準的、能夠在各種復雜環(huán)境下應用的空中機器人系統(tǒng)。以災難救援為例,從過去的搜索、觀察,逐步過渡到物資投放、空中紅外線搜索、快速地形地貌勘測等等。無人機從“航拍器”向“智能空中節(jié)點”的轉變給各種救災活動帶來實質性的變化。
緊急物資投放
用無人機來做日??爝f的經濟型和安全性還有待檢驗,但是在緊急情況下用無人機傳遞救援繩、救生衣、應急藥品、通訊器材、工具、電池等應急物資,則可以大大降低救援人員的人身風險。
2015年5月發(fā)生在美國德克薩斯州Joshua市的一場洪水中,當?shù)氐木仍藛T在DJIInspire1上制作了一個簡易的投放裝置,用來進行救援繩的投放。
這樣相比于之前用沖鋒舟的方式,這種方式更加安全快捷。后來大疆又在這個技術上進行了進一步強化,優(yōu)化了投放裝置,現(xiàn)在使用不同的飛行平臺,除了救援繩,還可以投放重量達到12公斤的應急藥品,視頻,救生衣,各種工具,通訊器材等設備。如果通過手動操作,可以把物資投放到3-5公里之內的任意地點,不受地形地貌的影響。如果配合專業(yè)的地面站導航軟件,只要輸入相關的坐標和任務設置,我們還可以自動設置投放任務,比如說多點投放,循環(huán)投放,特定時間投放,定期投放等等,也可以進行一些物資的取回。我們還開發(fā)了防護等級達到IP67的無人機,這樣在極端天氣情況下,也可以進行緊急投放。這樣就大大提高了效率,降低了救援人員的人身安全。
空中火情偵察
熱成像相機是消防人員常用的火場設施之一,用來在煙霧中看清前方的情況,同時也可以實時測溫來判斷進入某個區(qū)域是否安全。
紅外熱像儀是消防員的生命安全保障,傳統(tǒng)的紅外熱像儀一般都是手持的。
這是去年4月22日發(fā)生在江蘇靖江地區(qū)的某個化學品倉儲中心的火災實拍圖,這里有數(shù)十個舉行油罐,每個都存著1000多噸汽油或危險化學品。大火的起源是位于倉庫中心的泵房發(fā)生故障起火,點燃了緊鄰泵房的一個油罐。大火從早上開始燃燒,一直到第二天凌晨,共有超過1000名消防隊員參與了救火。
現(xiàn)場油罐密集,黑煙非常大,而且由于有一個油罐被燒塌而形成了流淌火,用傳統(tǒng)的無人機空中偵查并不能很好地看清火場復雜得情況。
大疆派出了一個3人小分隊到現(xiàn)場進行支援,裝備了三架配備紅外熱像儀的消防無人機,為消防指戰(zhàn)員提供了大量空中的視頻和熱成像信息。
通過無人機平臺,熱成像鏡頭可以穿透煙霧,從空中觀察火情的蔓延程度
通過專用軟件,可以實時測量不同位置的溫度,消防指揮部門可以由此判斷噴淋的優(yōu)先級,以及消防隊員進入某個區(qū)域是否安全。
現(xiàn)場的航拍視頻,通過消防系統(tǒng)的內網通過衛(wèi)星直接傳輸?shù)街笓]中心,為救援協(xié)調提供信息參考。
災害現(xiàn)場快速測繪和三維重現(xiàn)
2015年4月尼泊爾發(fā)生地震以后,大疆派出了一隊資深專家前往災區(qū)支持救災工作。
DJI無人機專家RandyBraun在尼泊爾地震現(xiàn)場
在災區(qū)通過無人機進行定點拍照,并配合后期專業(yè)測繪軟件的處理,可以快速生產非常精細的災區(qū)正射影像圖,比例尺可以達到1:500的程度。以往這樣的圖像要通過衛(wèi)星才能獲得,也很難獲得這么精細的圖像。而通過無人機,現(xiàn)場人員可以每隔幾個小時就繪制一幅地形圖,為評估災害情況,制定救援計劃,部署救災物資等提供實時的地形資料。通過相關測繪軟件,還可以進行精確測量,比如計算土方量,計算面積,計算高度,精確度可以達到5厘米以內。
用DJIPhantom3無人機生成的正射影像圖
用DJIPhantom3無人機生成的災區(qū)三維重現(xiàn)圖
隨著無人機技術不斷發(fā)展,基于飛控、圖傳、云臺等核心技術,將不斷在負載、軟件、人員應用水平等各方面派生出大量相關技術和產品,系統(tǒng)集成化程度持續(xù)提高,產業(yè)鏈更加成熟,無人機與各行各業(yè)的應用將結合得更加緊密,從“航拍器”轉變?yōu)椤吧a力”。
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