谁“飞”得更好 2017无人机技能应用大赛后记

李博翰

11月初的北方已开始大范围降温，而武汉却依旧和暖。这样的天气很适合进行户外活动，或全家出游，或结伴飞行。由国际航联、中国航空运动协会、武汉市人民政府以及湖北省体育局联合主办的WFE世界飞行者大会也选在这个时间，在武汉汉南通航机场盛大开幕。

在本届世界飞行者大会上，除特技飞行表演、静态真机展示等精彩活动外，还设有多项与航空运动有关的比赛，如热气球、滑翔伞、跳伞等。其中，由国家体育总局、中华全国总工会和中华全国体育总会主办的2017全国体育行业职业技能大赛无人驾驶航空器行业应用项目（以下简称无人机技能应用大赛）的决赛引人瞩目。

全国体育行业职业技能大赛每两年举办一届，是全国示范性劳动竞赛，旨在引导、动员广大体育行业从业人员立足岗位、学技成才，不断提高职业技能水平，争创一流工作业绩，服务体育事业发展。

近年来，无人机的应用颇受大家关注，其中电力巡线、农业植保、物流运输等已在多地进行试点，取得了不错的反响。然而，无人机的应用范围虽然越来越广、硬件技术也越来越先进，却很少有高规格的专业赛事来评定操作团队的能力。为此，无人机比赛被首次引入全国体育行业职业技能大赛，以让全国的无人机从业者同场竞技，使高水平的优秀人才能脱颖而出。本次比赛设有侦察赛、物流运输赛以及农业植保赛（表演赛）三个子项目，很好地结合了无人机行业的特色与应用特点。除实际比拼外，还要求各参赛队参加理论知识的考试，以更全面地对从业者的综合素质进行考核。

侦察赛竞赛内容与CADC大赛的对地侦察项目颇为相似，主要考核选手操纵便携式固定翼无人机对未知区域进行侦察的能力。评定标准主要有用时和侦察信息准确性两方面。比赛要求参赛队伍使用的飞行器必须全部置于长、宽、高之和不大于1 600mm的长方体箱子内。此外，该项目只限使用固定翼飞行器，且发动机/电机数量不超过2个，起飞方式必须手抛。

严格的比赛要求，使得各参赛队在机型的选择和改造上颇费功夫。如何确定机身尺寸和动力总成是赢得比赛的关键因素之一。从现场看，各队选择的解决方案大致分为两种：一种是采用折叠式结构，机翼、机身等部件能在现场快速展开，手抛起飞；另一种是采用可拆卸式结构，在现场能将机翼、尾翼等部件快速插装到位。

虽然折叠式结构的机型准备速度更快，但在实际比赛中两种机型的表现各有千秋。主要原因在于不同团队间的配合默契度。队员们必须熟悉自己的参赛机与分工，才能快速、准确地完成准备工作，在比赛中占得先机。

除对装箱有要求外，对目标的侦察效果则更为关键。比赛中，操纵手负责控制飞行器飞向远处的目标，机械手则负责通过机身搭载的摄像头实时传回的图像观察目标内容，并进行识别记录。这不仅要求操纵手具有较高的飞行水平，还要求飞行器具有较好的稳定性。此外，摄像与图传的清晰度和稳定性对准确识别目标也非常重要。

物流运输在无人机未来应用中拥有巨大的潜力和市场需求。使用无人机配送物品，可有效解决地形复杂、位置偏远等问题，准确、快速地将货物运达目的地。国内外一些大型企业如亚马逊、京东以及顺丰等，都在尝试使用无人机解决配送问题。这次物流运输赛结合了实际需求，主要考核无人机的载重量和投放精度。

比赛要求各队使用无人机在指定位置起降，并将货物（矿泉水）准确投放到规定范围内。由于比赛并未限制货物的挂载方式，因此各代表队充分发挥了创造力，设计出各种各样的抓取投放机构。有的在无人机上加装舵机，控制锁扣开关。当无人机飞到指定位置后，只需控制舵機打开锁扣，即可准确抛下货物。有的则另辟蹊径，没有采用抓取方式固定货物，而在机身下方设置了货筐。货筐的两个提手分别用连接线固定在机身下方。待无人机飞至指定位置后，断开其中一根提手的连接线，或打开货筐底部的活动板即可使货物自动落下。

而与这类被广泛采用的机械结构相比，广东队使用的电磁铁抓放装置无论是稳定性还是操纵效率方面都更胜一筹。赛前在货物上固定好一块金属圆盘，抓取时电磁铁通电，将货物吸附在机身下方，到达目标上空后电磁铁断电、货物落下。这种固定方式的操纵难度低、效率高、可靠性也很好。

植保作业也是当前无人机应用的热门领域。近年来，从西部边陲到东部沿海，从东北平原到南方丘陵，活跃着一大批无人机植保队伍。他们为农民创造了非常好的效益，受到越来越多人的欢迎和关注。随着硬件技术与软件算法的飞速发展，无人机植保更加智能化，其作业成本更低、速度更快，效率已远超人工。

尽管本次植保赛为表演赛，仍吸引了不少有实际行业经验的队伍前来参赛展示。安徽队的陈梁就是刚刚结束在新疆的植保作业工作后，驱车赶到武汉参赛的。他使用的极飞P20无人机是一款专门用于农业植保的工业级无人机。现场展示中，只需通过专用设备提前设定好打药范围，无人机即可自动完成植保作业，整个喷药过程完全不需要人为干预。而且，先进的算法还保证了不会出现漏喷、少喷或重复喷药的情况发生，非常适合大范围农田作业。

本次比赛，不仅让很多从事无人机应用行业的人脱颖而出，更为大家提供了一个互相学习的平台。通过交流，先进的技术会更好地推广，帮助整个行业快速完善和发展。更多比赛精彩画面，请关注模范er公众号（ID：Mofans1982），查看11月4日的推送内容。