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无人机变成“家庭保姆”由手机远程控制

无人机网2019-02-22 08:42:45

坐在电脑前,只需轻点一下鼠标,就能让无人机出动到达另一个领空甚至是国度。这样的画面大家应该很熟悉,在好莱坞大片中,我们已经见过不少。而现在如果说你坐在家里也可以,你会怎么想。

最近,外国媒体大力报道一家名为UAVIA的法国无人机初创公司,准确来说这是一家无人机远程控制技术方案商。报道称该公司将军用无人机远程操控技术运用在消费级无人机上,通过4G网络远程操作无人机,很多媒体激动地赞颂道,军用无人机远程操控技术即将被民用化。

先来说说原理

原理其实很简单,整套系统需要有两个4G接入点,一个接入点在无人机上,另一个在控制器上。PC通过无线网络连接向无人机发出指令,控制无人机的飞行路线,同时无人机会将内置的摄像头拍摄的高清视频发送给用户,用户在监控周围环境的同时,可调整无人机的飞行路线。

UAVIA的系统工作台

此技术与军用无人机的远控技术一脉相承。上世纪80年代,军用无人机飞行控制技术出现了两大分支,即自动飞行控制系统和指令控制系统。自动控制是飞行控制系统的早期形式,需要在发射起飞前对无人机的飞行控制系统预先输入控制程序。之后,随着无人机机载传感器的改进,在无人机和地面站之间采用无线数据链路通信的指令控制系统开始大行其道。最初采用指令控制系统的无人机可由雷达跟踪,地面站的控制人员通过无线链路发送指令纠正无人机的航向。之后就是图像传输了。

无线链路是远程控制的短板。无线信号容易受大气条件的影响,设备故障和来自敌方的干扰都容易令控制失效,从而导致无人机失去控制而坠毁。直到上世纪90年代,卫星数据链路的出现解决了这一问题。地面控制站可以将控制信号上传至空间通信卫星,再通过中继放大发送至无人机接收天线上,这就完全突破地面障碍物和地平线的限制。特别是当控制指令受到干扰时,GPS 卫星导航系统还能帮助无人机返航回收。

GPS的覆盖范围广,信号稳定。而4G网络则受到航程的限制,4G是近地面才有的信号,超过基塔的高度就基本没有信号。也就是说,无人机将不能高空飞行。

如果信号丢失怎么办呢?UAVIA的处理方式是,无人机将继续完成预先设定好的飞行指示或者自动安全降落。

这事儿不新鲜

大概在5年前,行业应用级无人机就已经实现了远程控制,只不过使用的是地面站,通过卫星GPS信号控制,而地面站成本较昂贵。

而在民用上,其实也有很多人尝试过。早在2012年,3G时代,就有人曾提出DIY超远程无人飞机方案。(以下方案来自模型中国论坛)

1、无人机关键是远程通讯系统的建立,这部分进行DIY个超远程控是跟钱过不去,也没这个技术,因此我首先想到的是三大巨头的无线通路(电信、移动、联通)。

2、视频压缩采集等设备,淘宝有卖(H.264网络视频服务器,支持云台解码3G扩展,免域名免映射全网穿透)。

3、远程遥控板拟采用云台控制板(这部份要适当改造,在淘宝购个云台解码板,找出云台控制左右转、上下转、镜头拉伸等开关,引接控制飞机的飞控电路,485串口通讯)

4、弄个GPS头,(视频服务器支持透明串口),回传位置。

5、软件(视频服务器自带,可进行手机控和电脑控)

6、冗灾(2个3G视频服务器,一个电信3G,一个联通3G,移动3G功能差点)

7、成本预算:网络视频服务器400元、云台控制板100元、供电及改造电路等1000元左右(不包括飞机平台、动力)。

8、现在只是个方案,本方案3年前在机器人项目上实现过,在这个网站能找到,实验过北京与浙江台州之间的远程遥控,只是图像有稍微延迟。

在知乎上也有人表示早在一年多前就曾测试过,并且建议只需一个jetson tk1,一台DJI M100或者APM飞控,一个3G网卡,就能达到一样甚至更好的效果。

可以用来干嘛

对于普通用户来说,可能还是有些遥远了。因为一般人玩消费无人机就足够了,而消费无人机的续航时间是一大硬伤,30分钟已经是上线,除去起飞回程降落的时间,真正能飞的时间并不长,也就是说在如此近距离的范围内,现场操作是最可靠也是成本最低的方式,远程操纵只能算附加功能,而且会带来很多安全问题。

因为超视线飞行,UAVIA同样受到了法国监管政策的限制。但他们表示已经有客户使用了他们的技术方案,不过拒绝透露客户是谁。基于监管政策考量,他们潜在的应用可以在农业、灾难救援、搜索以及野生保护等领域。


UAVIA CEO Clément Christomanos倒是很乐观,他说2016年结束之前欧洲关于无人机的监管框架将会敲定,届时将会有越来越多的人使用他们的设备。我们在将无人机智能化和互联网化,无人机向空中管理部门报告飞行信息更加容易,这将让空中管理变得简单,Christomanos说。

无人机受到监管政策限制最大的原因是安全问题。Christomanos表示UAVIA 的目标就是让无人机更加安全。在他们的第一批客户中,将保证不会在公共场所或是法律限制的地方飞行。

其实UAVIA 的技术在中国行不通,因为4G网络的费用足以吓退一批人了,飞个10分钟要花上二、三十元的4G流量,估计没几个人会吃得消。而法国人之所以如此胆大妄为,是因为人家流量都是包月不限量的啊!

不过,听说国内也有人在做同样的事,看来远程控制无人机这事儿,已经离我们不远了。 


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