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新闻快递

2021-11-11

无人机 2021年5期
关键词:无人飞机系统

eVTOL正应用于精准农业

农业已成为电动垂直飞行技术青睐的最新市场,一架美国波士顿的农作物保护初创公司“农业卫士”(Guardian Agriculture)从融资中脱颖而出,获得了1050万美元的初始资金。

“农业卫士”公司开发了一架电动垂直起降(eVTOL)飞行器,用于精确施用化肥和农药。软件已集成到设计中,将使农民能跟踪作物的施药地点和施药量。飞行测试工作已进行18个月,该公司称该飞行器大规模部署后,每年可减少数亿美金不必要的农药使用,同时帮助农民种植更健康、被更好保护的作物。

到目前为止“农业卫士”公司已筹集1550万美元,该公司把提供eVTOL作物保护系统作为一项服务。重227kg的多旋翼eVTOL飞行器可以在1—2h内完成一个典型的田地施肥任务。该公司称虽然喷洒时飞行器的速度可能比固定翼飞机或直升机慢,但eVTOL直接从田地边缘起飞,从而节省了宝贵的运送时间。

此外,另有一家初创公司皮卡(Pyka)为类似的空中应用开发了一种自主电动短距起降飞机,该飞机可以在一个90m长的狭长地带上飞行,携带295kg的化学物质。

“农业卫士”公司获得资金后将加快开发和生产,以满足对其eVTOL作物保护系统的初步需求,并表示与美国农场主和运营商的服务协议积压了超过2000万美元的订单。

(李悦霖)

翼直升机公司推出三重投放快递无人机

德国翼直升机公司(Wingcopter)推出了Wingcopter 198,这是一种三重投放快递无人机,目前正在美国进行美国联邦航空管理局(FAA)型号认证

电动垂直起降的Wingcopter 198可以在75km范围内运送5.8kg的任务载荷,最大飞行速度可达到149km/h,非常适合中等距离或最后一公里的包裹运送。该无人机的三重投放机制使绞盘每次飞行可交付三个包裹(最大载荷为4.9kg)到多个目的地。一个操作员可以通过新的控制站软件同时管理多达10架Wingcopter 198无人机。飞机的指挥和控制链是由卫星支持的LTE/5G无线通信;探测-规避系统结合了自动相关监视广播、FLARM防撞系统和远程识别输入;朝下的摄像头支持精确着陆,确保包裹安全落地。

翼直升机公司表示飞机的设计符合航空安全标准,目前正在接受FAA型号认证状态评估。该公司预计,根据欧洲EN 9100航空航天质量管理标准,很快将开始无人机的批量生产。

翼直升机公司正在加速部署,使用Wingcopter 178无人机与快递公司DHL和其他实体一起参与配送试点项目。该公司还正与UPS 公司合作开发一种远程货运无人机。2021年4月,该公司宣布与全日空控股(ANA Holdings)合作,在日本运送医疗用品。

(李悦霖)

X翼公司成功演示无人机“门对门”自主货运

X翼公司(Xwing)使用“塞斯纳”208B“大篷车”(Grand Caravan)商用货机完成了首次“门对门”自主货运演示。此次飞行是2021年2月在位于加利福尼亚康科德的布坎南机场进行的,“大篷车”在X翼公司的AutoFlight(自动飞行)系统的控制下,离开机库门,滑行、起飞、降落并自主返回机库门,飞机由地面任务控制中心进行远程监控,并搭载了一名飞行员用于在紧急情况时操控飞机。

2020年,X翼公司使用改装的“大篷车”完成了从起飞到着陆的自主飞行。首席技术官马克西姆·加瑞尔(Maxime Gariel)表示,X翼从那时起便致力于将无人机完全整合到空域和机场环境中。航班时间不是从起飞时开始,而是从装载货物或载入乘客时开始,目标是必须按时抵达目的地。从2020年下半年起,X翼公司一直在研究地面滑行部分的路径规划和与空中交通管制部门通讯,与管制员的通讯将完成该公司所谓的“通过图灵测试”,管制员完全不知驾驶舱里无人。

改装后的“大篷车”配备了多传感器探测与规避(DAA)系统和由X翼公司开发的自动飞行控制系统。DAA系统利用空中的摄像机和雷达来探测和避开其他空中交通。在地面上,它使用摄像机和汽车激光雷达技术来探测障碍物。

X翼公司称,飞机已具备迅速停在机库前的能力。飞机请求放行,获得滑行道的信息,输入信息后,飞机计算到跑道的路径,开始滑行,在必要时停止,例如前方出现短停线或障碍物时飞机将停止滑行,操作员可在飞机获准驶离时使其继续。飞机抵达跑道后,无需再停止,将加快起飞速度并保持平稳飞行。着陆过程与起飞过程相似,飞机平稳着陆,退出跑道,请求通行,滑行回位。该过程可重复,X翼公司已进行了30次试验。

X翼公司正在采取一种三阶段的认证方法。第一阶段,预计在2021年夏天获得DAA安装的补充型号合格证(STC)。随着X翼公司按美国联邦航空管理局(FAA)第135部分运营商资格开展“大篷车”区域货运业务,将使X翼能在系统在后台运行的情况下开始大规模的数据收集。第二阶段是获得飞行控制系统的补充型号合格证(STC),X翼公司与FAA共同确定这项工作的范围。第三阶段是把DAA和飞行控制系统耦合到单一的集成系统中。

为了积累区域货运的经验和理解,X翼公司为一家大型物流公司营运一架“大篷车”(有一名飞行员驾驶),目的是了解地面操作的复杂性,收集数据,从而设计出有价值的产品。

(李悦霖)

瑞士无人机公司演示新型垂直起降无人直升机

瑞士无人机公司(SwissDrones)与无人系统技术公司(UST)合作,演示了SDO 50 V2无人直升机在远程检测、监视、搜索、救援任务中的突出性能。

SDO 50 V2垂直起降无人直升机续航时间超过3h,能够支持各类气候条件下全天时作业,如可在雨雪天气、风力高达38.9km/h的情况下正常飞行作业。SDO 50 V2无人直升机采用Flettner啮合双转子设计,负载能力与飞行稳定性显著提升;同时,垂直起降飞行模式更易于操作控制。

SDO 50 V2无人直升机可由地面货车运输,并可在15min内快速部署。在系统控制方面,SDO 50 V2由便携式地面控制站(GCS)实施控制。基于机载自动驾驶系统、高性能GPS接收机、磁力计、数据链(S/UHF波段)、LTE / 4G通信模块等飞控/通信系统,SDO 50 V2支持40km及以上的远程操控/任务执行。

SDO 50 V2可配装多种传感器/任务载荷(如万向节安装光电/中波红外传感器、激光雷达传感器、高光谱相机、放射性粒子探测器等),可执行多种远程任务,具备飞行自主能力。

强飞公司进入无人物流市场

美国旧金山的初创公司强飞(MightyFly)加入了进来愈发火热的无人航空物流市场,已完成510万美元的种子轮融资,资金将用于建立机队和发展全球枢纽网络所需的基础设施。

强飞公司正在开发MF-100混合动力垂直起降(eVTOL)自动驾驶飞机,载货能力达45kg,巡航速度240km/h,航程965km。联合创始人兼首席执行官马纳尔·哈比卜(Manal Habib)表示,将会开发更大的、载货能力达到225kg的飞机。

强飞公司对全尺寸MF-100进行了系留悬停测试,飞机在两个吊杆上有8个升降旋翼用于垂直飞行,而机翼和推进螺旋桨则用于巡航飞行。下一个里程碑是自由悬停测试,之后垂直飞行和前向飞行之间的首次过渡预计在6个月内完成。

MF-100飞机的所有系统都有双重冗余,包括推进系统。飞机垂直起降期间由电池提供动力,巡航时由汽油发动机提供动力。发动机将在飞行中为电池充电,避免了地面充电站的需要。飞机配备了多传感器探测和回避系统,包括自动相关监视广播输入输出,飞机将完全自主,飞行时仅需由一名远程地面操作员监督,装卸后将自动进行。

强飞公司计划在两个枢纽之间建立一个概念验证性的端到端交付服务,然后申请美国联邦航空管理局(FAA)第135部分航空承运人证书,以提供商业物流服务。预计获得该飞机的第23部分认证和第135部分认证预计需要3年时间。

强飞公司由哈比卜和斯科特·帕克(ScottParker)共同创立,两人都曾在无人机货运服务商飞索公司(Zipline)工作。强飞公司瞄准零售和医疗行业,为货车和卡车提供替代方案,以更加敏捷快速的方式为商店和销售点(如加油站)提供补给。(李悦霖)

俄罗斯联邦航天局计划开展金星无人飞行器研制工作

NASA在4月19日确认“创造力”(Ingenuity)无人直升机成功完成火星首飞,并完成 3 m高度悬停 30 s高难度飞行测试之后,俄罗斯联邦航天局(Roscosmos)宣布,将在未来十年内完成金星-D(Venera-D)太空探测任务,并将无人飞行器纳入到金星-D任务框架中。

莫斯科国立航空航天大学针认为,使用无人飞行器获取金星环境下不同高度云层数据和特定地表目标区域的样本数据,是开展金星地表/大气环境研究的一种可行手段。

另外,俄罗斯两位资深学者维克多·沃龙佐夫(Viktor Vorontsov)和米哈伊尔·雅琴科(Mikhail Yatsenko)在参与俄罗斯第45届Korolev Readings活动时,进一步详细阐述了金星-D任务无人飞行器的构想/提案。根据构想,金星无人飞行器重约15kg,为多旋翼垂直起降飞机,飞机的任务载荷重量约占飞机总重的60%,且无人机尺寸足够小,以满足金星航天器(如Vega)搭载并发射目标。按照初步设计构想,Vega类金星航天器最多可同时将7架多旋翼垂直起降无人飞行器部署到金星表面。

目前,上述提案发言人已完成金星无人飞行器初步配置相关工作,如可选无人机托管、部署等工作,后续将就无人机制造材料、可选任务载荷(如物理/化学分析仪、摄像传感器、探地设备)等问题开展深入研究,并计划实施原型机的制造。

诺格公司将为MQ-4C无人机集成感知和规避能力

诺斯罗普-格鲁门公司已与美国海军签订合同,将为MQ-4C Triton无人机进行感知和规避(SAA)能力的集成。SAA能够通过主动避免碰撞来降低风险,允许MQ-4C与有人驾驶飞机在公共空域安全运行。SAA能力是MQ-4C无人系统下一阶段开发的重点,也是美国海军和澳大利亚皇家空军合作开发项目需求的关键要素。

诺格与其合作伙伴航空通信与监视系统(ACSS)有限责任公司共同开发SAA,该公司是L3哈里斯和泰雷兹集团的合资企业。目前,双方已经与美国海军航空系统司令部在SAA技术的开发和评估方面进行了5年多的密切合作。

美国海军首次在日本部署MQ-4C无人机

美国国防部5月7日在东京宣布,美国海军(USN)将于5月中旬临时在日本部署诺格公司生产的MQ-4C “特里同”(Triton)高空/长寿命(HALE)无人机,而美国空军将在5月底前部署RQ-4“全球鹰”无人侦察机。此举将标志着MQ-4C “特里同”无人机首次在日本部署,而作为常规季节性轮换的一部分,自2014年以来,位于美国关岛安德森空军基地已将“全球鹰”无人机部署至东北亚国家。美国防部在声明中指出,此举旨在通过加强日本周围的海上监视能力来增强日本的国家安全。

克拉托斯公司计划近期向美国空军交付首批量产型XQ-58A无人机

克拉托斯公司(Kratos)5月5日在2021年1季度财报电话会议上表示,将在“最近几个月”内向美国空军交付首批量产型XQ-58A“女武神”无人机。根据用户需要,该公司2021年可向美国空军交付6~10架XQ-58A无人机,目前相关生产线正处于开工状态。

据悉,美国空军生命周期管理中心(AFLCMC)先进飞机项目执行办公室曾于2020年12月与克拉托斯公司签订3770万美元的XQ-58A无人机的采购合同,其中包括XQ-58A无人机上“集成用户要求的任务载荷”和“具备用户要求的自主性”等条款。

莱多斯公司(Leidos)开发的“天空堡”(Skyborg)项目自主核心系统(ACS)于2021年4月份曾在克拉托斯公司UTAP-22 “灰鲭鲨”(Mako)无人机上完成首飞,预计“天空堡”有人/无人机混编系统最早在2023年形成初始作战能力(IOC)。

韩国国防科学研究所开发无人机自动导航技术

韩国国防科学研究所(ADD)5月11日宣布,已经完成新型“感知和规避”导航技术的开发,旨在使无人飞行器(UAV)能够自动躲避威胁和障碍物。该机构在一份声明中表示,这种新型技术允许无人机自主设置最佳飞行路径,以便对近距离的潜在威胁做出反应,并安全地到达目的地。配装新型导航系统的无人机可利用机载传感器来收集外部信息,并自动生成用于操控无人机的算法。

伊庇鲁斯公司演示高功率微波武器反无人机“集群”能力

2021年2月,美国伊庇鲁斯公司(Epirus)向美国政府演示了奥尼达斯(Leonidas)高功率微波武器反无人机“集群”的能力,成功击落所有目标(共66架)。奥尼达斯高功率微波武器采用固态氮化镓功率放大器,有利于减小系统尺寸和重量。

土耳其Akinci无人机完成MAM-T激光制导炸弹首次投放试验

土耳其“阿金奇”(Akinci)无人机完成MAM-T炸弹首次投放试验。该弹是土耳其罗基特桑公司(Roketsan)研发的智能微型弹药(MAM)系列的最新产品,弹径230mm,弹长1.4m,弹重94kg,中段飞行采用GPS/惯导,末端为半主动激光寻制导。

“阿金奇”无人机最大起飞重量4.5t,可承载1350kg任务载荷(内藏载荷400kg,外部载荷900kg),翼展20m,可装备“游隼”近距红外制导空空导弹和“灰背隼”超视距雷达制导空空导弹。

美国空军MQ-9无人机搭载防御电子支援系统完成首次飞行

美国空军、通用原子航空系统公司和L3哈里斯技术公司联合完成了MQ-9“死神”无人机搭载防御电子支援系统(RDESS)的首次飞行。美国空军第26武器中队的机组人员负责操作这架MQ-9无人机,此次飞行与最近在欧洲进行的先进战斗管理系统(ABMS)演示并行进行。

防御电子支援系统是一种广谱、无源电子支持措施(ESM)任务载荷,用于在防区外收集和定位目标信号,可让MQ-9无人机成为一种更多功能的监视飞机。此外,该无人机还搭载了一个大容量固态数字记录仪来收集目标数据,这些数据将用于进一步的人工智能(AI)和机器学习(ML)处理。

Fixar公司推出新型混合垂直起降工业无人机

无人机制造商Fixar公司推出了一种新型混合垂直起降(VTOL)工业无人机Fixar 007,旨在满足测量/测绘、最后一英里货运交付、库存管理等各类工业任务需求,为业界提供了小型多任务工业无人机一体化解决方案。

Fixar 007无人机融合了多旋翼无人机起降机动性优点,强化了载荷能力和续航能力,其优势是具有独特的固定角度转子系统,在垂直/水平飞行模式切换时,无需改变电机角度,从而能够有效减少无人机运动部件的数量,减少平台潜在故障风险的发生。

Fixar 007无人机采用模块化即插即用任务载荷舱,可快速实现载荷切换(如激光雷达、RGB/多光谱摄像系统换装等),满足多任务应用需求。在任务能力/续航能力方面,该无人机可在强风等气候条件下可靠运行,实现对4km2地面区域、60km公路/铁路/地面管线等区域的成像测绘。该无人机续航时间可达4h,期间可对8.2km2地面区域进行5cm精度成像。

美国国防部完成首次反小型无人机技术演示活动

4月5-9日,由美国陆军牵头的美国防部联合反小型无人机系统办公室(JCO)联合工业界,在亚利桑那州尤马试验场进行了首次反小型无人机技术演示活动。此次活动聚焦“低附带效应拦截器”(LCEI)。美国防部计划每半年举行一次类似活动,用于评估应对小型无人机威胁的相关技术。

此次演示共有极光飞行科学公司、埃尔塔(ELTA)公司北美分部和XTEND公司三家企业参与,其任务是“在对周边地区或人员造成最低附带损伤的环境(例如城市地区)中有效拦截小型无人机”。JCO部署的一支地面小组将全程收集所有演示数据,最终生成全面评估报告。

澳大利亚陆军战术无人机系统将配装“喷火”先进光学传感器

澳大利亚5月5日国防部宣布,澳大利亚陆军在“陆地129项目第3阶段”采办的战术无人机系统将配装本国开发的CM234“喷火”(Spitfire)万向节式摄像机。“

“陆地129项目第3阶段”项目又称“战术无人机系统替换与增强项目”(Tactical UAS Replacement and Enhancement Project),目前正在对最终入围的两家竞争企业——英西图太平洋有限公司和德事隆系统澳大利亚公司的投标进行评估,将在2021年下半年决标,而两家公司都已确认其解决方案包括了“喷火”。

CM234“喷火”摄像机由总部位于墨尔本的升腾视觉技术公司(Ascent Vision Technologies)开发,并得到了澳大利亚国防部国防创新枢纽(Defence Innovation Hub)的支持和投资。该摄像机使用光电、短波和中波红外热像仪和激光测距/目标指示技术,专为在战术无人机系统上使用而设计,可提供下一代情监侦能力。澳大利亚陆军航空系统总管詹姆斯·艾伦准将(James Allen)认为,“喷火”是光学摄像机传感器和成像稳定技术的跨代飞跃,是一种极为轻巧的传感器套件,可为载机提供全天时监视侦察能力,将大大提高澳陆军战术无人机系统的能力。

天空居民航空公司进行自主太阳能无人机关键系统初始飞行测试

天空居民航空公司(Skydweller Aero)成功进行了自主太阳能无人机飞行控制、作动、传感器系统的初始飞行测试/验证。本次飞行测试重点进行了无人机平台自主软件测试,并对平台多个开放系统的输入进行了测量/评估,以采集无人机在不同飞行高度产生的静态/动态数据。在完成初始飞行测试工作后,后续将进行全自主飞行测试,以及可选有人控制起降测试等工作。

围绕平台运行环境特点,天空居民公司在自主太阳能无人机关键软硬件组件(如自主飞行传感器、计算、通信组件)等方面进行了优化改进,以全面提升平台的效率、集成度和数据互联性能。

在本次测试/验证过程中,通过在不同飞行高度设置关键测试点,该公司的自主太阳能无人机也突破了近4876.8m飞行高度的世界纪录。通过应用快速工程开发/设计流程,该公司基于真实收集/分析的数据,进一步完善了平台自主飞行软件性能,进一步推进了基于新能源(太阳能)的永久滞空无人机平台终极目标的实现。这类平台的试验成功,也为清洁能源平台适配性和商业应用可行性提供了有效途径。

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