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小身段大用途 漫天微型无人机都能干些啥

2015-07-22杨先碧

科学大众(中学) 2015年6期
关键词:汉森旋翼飞行器

杨先碧

低空航拍大地美景

英国极限飞行器公司制造的“微型无人机2.0”,是航拍微型无人机的代表作。它小得可托在手掌之中,重量还不到50克。这款无人机自身售价99美元,而摄像头售价60美元。这种飞行器好比浮动的三脚架,能携带相机让你从空中拍摄照片和视频。

这种飞行器操作方便,你可以像扔纸飞机或者飞盘那样把它扔出去,无人机内的感应器能够让它马上调整到合适的飞行姿态,然后你可以用智能手机上的应用软件指挥它的飞行路线和范围。而且它还有另外一个优点,那就是不受气候的影响,无论刮风下雨,它都能稳定地飞行。除了可以让你获得从空中俯瞰的普通照片外,无人机还可以飞到你难以抵达的地方替你拍摄特殊的照片,比如飞抵火山口上方,拍摄火山熔岩喷涌奔腾的壮观场景。

从手腕上起飞自拍

在英特尔公司2014年举办的“可穿戴开发设计”挑战赛上,由斯坦福大学研究人员开发出的可穿戴无人机让他们获得了冠军。这款无人机名为“你携”(Nixie),是一款搭载摄像头的四旋翼微型无人机。与其他无人机不同的是,“你携”将四个旋翼收缩后,体积大为减少,从而变身为一款外观类似手表的可穿戴设备。

这个“腕带”可以自行展开,然后启动旋翼,从用户的手腕上起飞,然后按照指定路线飞行,最后再回到用户手腕上收缩为腕带,整个过程可用智能手机进行操作。“你携”能够通过运动预测软件和传感器确定自己的行进路线,同时具备360度全景和跟踪模式,从而可以在空中跟随着用户进行拍摄,让用户轻松地完成全方位的自拍。

有了“你携”,秒杀各种自拍神器。

快速运送急用物资

无人机从诞生开始就不是为了好玩的,而是代替人类去完成一些特殊任务的。

德国DHL快递公司使用无人机向人烟稀少的小岛运送物资。DHL的计划是在天气允许的情况下,每天运送两次,主要运载特殊药品、小型紧缺商品等急用物资。这款无人机可运载1.2千克货物,货物舱在无人机下方,外形像炮弹,可减小飞行时的阻力。该机飞行时间可达45分钟,时速最高可达65千米。DHL公司希望可以在一些特殊场合使用无人机,因为在一些偏远地区,使用无人机可以降低人力成本。

无人机运送快递的好处不仅在于成本低,而且可以精确入户,减少用户对快递人员入户的安全顾虑。快递公司可利用OPS和视频等方式对无人机进行定位,即便是在建筑密集的高层楼宇,无人机从窗户进入指定地点也不是问题。快递无人机还可以用于灾难救援,比如为落水者快速运送救生圈。

近距观察野生动物

如果我们要去野外观察动物,往往要小心翼翼地靠近它们,而且距离不能太近,否则可能吓跑它们。美国地质调查局的研究人员琳恩·汉森发现,利用携带摄像机的无人机,可以让我们近距观察野生动物,而且获得的画面比望远镜更清楚。

在最近一次试验中,汉森用一架大约1米长的微型无人机对濒危的沙丘鹤进行空中计数。汉森在一份调查报告中写道,“当沙丘鹤在栖息和戏耍时,头顶的无人机不会打扰它们,我们就可以通过画面方便地计数。”汉森还发现,极度濒危的苏门答腊猩猩窝在树顶,难以近距离研究。而无人机可以轻松近距离拍摄这些灵长类动物的巢穴,提供有价值的信息,这将为它们的保护活动提供帮助。

当然,你也可以用微型无人机来监控你们家的宠物,观察它们在室内室外的活动,防止它们在室外走丢。

飞入室内查找恐怖分子

对于反恐部队来说,最怕的是城市巷战,因为建筑物内的“冷枪”随时可能夺人性命。为此,美国国防高级研究计划局正在开发“轻量快速自主”(FLA)无人机,可对建筑物内房间、楼梯、走廊以及存在障碍物的环境进行快速搜索。这种智能自主无人机只有昆虫大小,在不依赖OPS的协助以及与外界人工操控与传感器通讯的情况下,能够以20米/秒的飞行速度通过一个打开的窗口并在复杂的室内飞行。

这类小型无人机的设计灵感来自于鸟类及昆虫,例如苍鹰。苍鹰可以在包含多障碍物的茂密森林中快速地飞行,而不会撞击任何树木。这将有效减少操作人员的工作量,因此,操作人员可以专注于对系统的监视以及执行更重要的任务。

为士兵侦察前沿阵地

美国航宇环境公司开发出“蜂鸟”微型无人机。该机长度不超过7.5厘米,重量只有10克,自身携带能量,完全依靠扑动两个翅膀获得推进力,可在空中盘旋并控制方向。它可以以每秒钟10米的速度向前飞行,可抵抗2.5米/秒的微风,室内室外均可操控,空中飞行噪音远比其他飞行器小。

体积小、重量轻的微型飞行器在视觉、噪声和雷达反射截面等多方面有很强的隐形效果。在过去多年的战争中,美国军队“积攒”了各式各样的微型无人机,大多可装进背包或衣兜。这些微型无人机可以迅速部署到位,在军人执行任务时飞越山岭,透过栅栏窥探或在树丛间观察。除了美国外,韩国、英国等多国军方也在开发军用微型无人机。这些无人机适合为连级或者营级部队侦察前沿阵地,有利于提高陆军的作战能力。

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