“飞天服务”设计研究

（云南经济管理学院，云南·昆明 650106）

一、引言

本系统的构建能有效的处理巨额订单，提升快递行业的服务质量，降低快件的延误率、损毁率、丢失率以及快递的投诉率，同时还能降低运营成本、仓库成本、人力成本，更重要的是缓解了现如今下班后交通的压力等，提升行业的竞争力，使快递的投送更加的安全、可靠、快捷。

二、无人机的技术要求

据调查有不少专家认为，无人机的工作场景有一定的限制，要求视野开阔，并且不得在人类活动密集场所飞行，还有笔者认为在天气问题的影响情况下无人机无用武之地。但时代在进步，各类科技也在迅猛发展，就如无人机来说，有文献提出视觉辅助导航技术让无人机自主飞行，这款有视觉的无人机，采用特定的传感器和算法配置，以及基于IMU导航的单眼相机，在躲避树木、定位建筑物入口以及进出口建筑物时，都能成功地保持精确的位置估算，能在地下室、森林和都市丛林等没有GPS 讯号的环境下进行导航。如若飞天服务配备类似的无人机，再利用5G时代的到来和北斗的普片化，可想而知无人机快递的全球化即将来临。

（一）无人机的续航

我们将利用首款氢电池无人机的续航理念来提高现阶段无人机的续航时间。“据调查本年1月24 日在韩国釜山BEXCO 展览馆开幕的“2019 韩国无人机展”上斗山摩拜创新公司则在全球率先推出了批量生产的氢燃料电池无人机。该无人机机身搭载氢气瓶和氢燃料电池，续航时间可达两小时，比市场上的锂电池无人机增长了4-5倍，氢气瓶的充电时间只需要10分钟，电用完了之后可以立刻更换一个氢气瓶，这样就可以马上重新起飞了”[2]。

（二）北斗导航系统

1.北斗导航系统现阶段的发展

随着无人机监管系统在推广应用中的不断完善，需要融合入更多的高新信息技术，北斗导航卫星系统具有（导航）定位、（精密）授时和短报文通讯功能，可以在全国范围内提供全天候的卫星导航和短信传输服务。北斗卫星导航系统自1994年开始制定了“三步走”发展规划，即实现“区域有源定位（2000）—区域无源定位（2012）—全球无源定位（2020）”。利用北斗导航系统能实时准确的监管无人机的动向，其中包含飞行任务的监管、各类数据的接收、飞行轨迹的可视化[3]。

2.北斗导航系统在飞天服务中的应用

在任务飞行过程中,借助北斗模块获取飞行诸元信息(如飞行瞬时空间位置、飞行航向及飞行速度等)并将其入库,然后在监管平台上进行三维实时监管、匹配预警和可视化分析。具体包括以下3方面内容[1]：

1)一键启动对所有任务的监管,可通过动态监管面板显示当前任务的基本信息和任务状态信息,并在三维场景中叠加飞行任务注册范围。

2)当接收到无人机飞行数据时,三维场景中显示出无人机标识并实时绘制其飞行轨迹,可实时动态显示飞行诸元信息并查看无人机的资源信息。

3)实时监管过程中,将飞行轨迹(或坐标)与飞行管制区域和任务注册信息进行实时匹配,当飞行过程中遇到紧急状况时，监管中心能第一时间了解具体情况并实施可行有效的解决方法。

3.无人机程控飞行

无人机的飞行与导航主要由管理计算机控制，当接单后管理计算机发布飞行任务并把相关的飞行航线传输到对应的无人机中，无人机接收后按导航自主飞行完成任务后返航待飞。

三、无人机服务系统的构建

(一)APP的制作

制作一款类如滴滴出行的APP—飞天服务APP，让各商家入驻其中，似美团又不是美团，差别在于这款APP 不仅可以点各类餐还可以取快件，当客户需要点餐或需要取快件时点开飞天服务APP，完成点餐或快件信息认证，相应的无人机就会接收到信息从而从基站起飞到取货地点取货然后送到定位地点客户签收后无人机就近原则到基站充电待飞。相关的服务费用从APP中收取，按里程收费，一定范围能收取固定费用超出规定里程又按里程的增加数增加收费。

1.飞天服务APP的用途及功能

2.飞天服务APP的应用及意义

现在各类APP 层出不穷，飞天服务APP 如若在手机页面占一席之地只会让大众觉得反感，还会占用手机许多空间及内存，造成手机卡顿，如若能像其它APP 一样，让飞天服务APP 包含于如微信、支付宝、QQ等这些大众软件中，那么会让消费者多容易接受并使用飞天服务APP的内置北斗导航系统，客户下单后能准确定位客户所在地，商家接单后飞天服务APP能第一时间把相关信息传达给待飞的无人机，就近的无人机接受到指令后从基站出发，完成接单任务。因此无人机服务系统的构建相关的APP的研发是必不可少的。

（二）无人机的配备

经调研后按人口密集度、快递配送量以一定比例配备无人机。

例如XX 学院，人口密集程度大约4 万人，每天外卖及快件量大约4000—5000 份，午餐与晚餐是快递的高峰时段，配备20 台无人机，一台无人机一次可容纳五份快递，需6 分钟完成配送并返航待飞，那么这20台无人机一次可以配送100份，这足以满足XX学院日常快递的配送。

1.无人机基站的配备

以县为中心每一个县配备一个总基站然后发散各乡镇配备小的基站以用来无人机续航提供充电。以市为中心点也是同样的道理，都是以树状图的形式无限发枝长叶，从而形成全国甚至全球的无人机基站网络。

2.无人机储物格的设定

（1）送餐储物格

无人机储物格前后端两大块，前端包括了基础部分，后端包括了餐物传送部分、信号接收与餐物扫描部分和餐物分配部分。前端基础部分设置若干储物格，储物格内配备自动调温系统，类如空调，当需要送冷饮时储物格温度自行降低，反之亦然，这样的设计既能满足客户的要求，又能提高市场的竞争力

（2）快件储物格

无人机储物格前后端两大块，前端包括了基础部分，后端包括了包裹传送部分、信号接收与包裹扫描部分和包裹分配部分。前端基础部分设置若干储物格，由于考虑到客户有时购买大物件的物品，因此储物格之间设置了合并功能，当物件在无人机沉重范围内时，输入相关的合并信息对应的储物格就能自动合并。当然也存在超出单个无人机沉重范围的物件，对于这样的物件我们设有超大储物格，这样的储物格顾名思义一台无人机是无法完成接单的，所以我们设有联机模式，可以多台无人机进行联机，配送同一物件。

（3）活物储物格

无人机储物格前后端两大块，前端包括了基础部分，后端包括了包裹传送部分、信号接收与包裹扫描部分和包裹分配部分。前端基础部分设置若干储物格，由于考虑到客户的需求，特制了可以配送活物的储物格，内设自动加水、加食、供氧等功能，储物格还设置了自主通风、实时传递活物生命信息的能力。

（三）客户的收货方式

为方便顾客，提高货物的安全性与取件的便捷性。无人机设有人脸识别、扫码、输入手机尾号四位三种取货方式。

1.人脸识别：无人机上有譬如手机面部解锁般的自动识别系统，收货人仅需点击人脸识别，经过系统的检测取件人的面部是否与注册时留下的面部一致，若一致即可立即取件，反之则不可取件。

2.扫码：当客户的货物抵达时，平台将会发送取货码到顾客的账户上，顾客取件时可直接拿出二维码，通过扫码取走货物。

3.输入手机尾号四位：顾客也可通过输入注册账户时绑定的手机号尾号四位取件。

四、技术路线

五、社会意义

（一）缓解购物节交通压力：现如今，交通问题是人们所面临的一大问题，特别是到了饭点、购物节的时候，外卖小哥的摩托随处可见，这给道路交通带来了一定程度的拥挤。

（二）减少人力财力成本：在使用无人机之后，不需要再聘用大量的送外卖人员，不需要再购买送外卖车。

（三）提高配送效率：可以实现同城甚至全国物流的加急业务，进一步开辟物流行业的细分市场，使物流网点、终端之间的流转获得更高效率。

（四）收取便捷：无人机可以将外卖直接送到楼底、门口、窗口，而人们只需要人脸识别或者扫码、输入手机尾号四位即可取外卖。

（五）减少安全与经济隐患：首先，骑行的过程中难免会磕到、碰到，对自身造成伤害；其次，倘若不小心撞到路人也会对他人造成伤害；最后，撞人之后所要承担的费用也是一种负担，有时它远远不是微薄的工资就能够解决的。

（六）不受恶劣环境的影响：遇到狂风暴雨等恶劣天气情况时快递小哥将无法按时将快递送达，而无人机将不会受天气情况的影响。

（七）全球化服务：从点到线—线到面—最终实现无人机服务的全球化。