技术的突破，引领未来无人机的革命

技术的突破，引领未来的革命

有人曾经问比尔?盖茨为什么能成为世界首富，他回答：因为预见到了20年后人们的生活。
那么，未来无人机的发展将在哪些技术领域实现突破呢？
一、动力技术
      续航能力是目前制约无人机发展的重大障碍，消费级多旋翼续航时间基本在20min左右，用户外出飞行不得不携带多块电池备用，造成使用作业的极大不便。无人机必须在动力方面实现突破才能走上新的革命性高度。
1. 新型电池
      2015年，来自加拿大蒙特利尔的Energy Or技术有限公司报道采用燃料电池的四旋翼进行了3小时43分钟续航飞行。此外，石墨烯、铝空气电池、纳米电池这三项电池技术有望成为未来电池世界的希望。人们对这些新的电池技术有着十分迫切的需求。它们将首先会被应用到手机和电动汽车，随后可配备于多旋翼。
2.混合动力
      2015年，美国初创公司TopFlight Technologies报道自己开发混合动力六旋翼无人机。该六旋翼仅需要1加仑汽油，便可以飞行两个半小时，约160公里的距离，最高负重达约9公斤。另外，一家来自德国的公司Airstier推出了一款多旋翼。该多旋翼采用油电混合动力，有效载荷5公斤，可飞行1个小时。
3.无线充电
      无线充电技术已经在手机、电动牙刷等电子产品上实现市场化，并正在电动汽车领域开展深入应用。来自德国柏林的初创公司Sky Sense在无人机户外充电方面提供了一种解决方案：研发出一块可以为无人机进行无线充电的平板。Sky Sense的最大特点是可以进行远程控制，无人机的降落—充电—起飞全过程可以独立实现，不需要有人在现场进行干预和辅助。如果充电时间更快，那么无线充电技术将会极大地帮助多旋翼进行长途飞行。
二、导航技术
      无人机准确地知道自己“在哪儿”、“去哪儿”，几乎是类似于人类“从哪里来、到哪里去”的哲学问题，在无人机的任何发展阶段都是绕不开的问题。
1.定位技术
（1）GPS载波相位定位
      目前正在这方面开展研究的项目有：Swift Navigation公司开发的Piksi; 日本东京海洋大学开发的RTKLIB开源项目。
（2）多信息源定位
      英国军方BAE 最近公布了他们研发的名为NAVSOP的定位技术。该技术将利用包括TV、收音机、Wi-Fi 等等信息定位，弥补GPS 的不足。
（3）UWB (Ultra Wideband，超宽带)无线定位
2. 测速技术
      目前公认的比较精确的测速方案是通过“视觉（光流）+超声波+惯导”的融合。***是最早采用该项技术的多旋翼飞行器，极大提升了飞行器的可操控性，获得了巨大的成功。
3. 避障技术
      让飞行中的无人机“长眼镜”，能够识别飞行路径上的障碍物，并准确绕飞或悬停，是实现无人机智能化的重要一步。未来无人机避障技术将在这些方面实现突破：
（1）深度相机避障技术；
（2）声呐系统避障技术；
（3）“视觉+忆阻器”避障技术；
（4）双目视觉避障技术；
（5）小型电子扫描雷达；
（6）激光扫描测距雷达；
（7）四维雷达。
4.跟踪技术
      识别目标并进行跟踪飞行，减轻使用者的操作负担，并能够利用无人机执行特殊环境条件下的特殊任务。智能跟踪主要有：
（1）GPS跟踪；
（2）视觉跟踪。
三、交互技术
      无人机目前主要通过遥控器进行飞行控制，需要专业训练，具有一定的局限性。随着新技术的发展，无人机应简化对操作人员的要求，提升用户体验。
（1）手势控制技术
      手势交互是一种未来人机交互的趋势，目前在精确度上存在挑战。在CES2014的展场上，有利用MYO手势控制臂带来控制***2.0四旋翼的演示。
（2）脑机接口技术
      近年来，科研人员在多个领域都运用到了BCI（Brain Computer Interface，脑机接口技术）技术，科员人员运用该技术制作新型玩具、为残疾人制作义肢。作为需要安全性较高的飞行器，这种方式目前还不成熟。它可作为一种验证性质的技术展示，离实际还有不少距离。
五、芯片技术
（1）2014年CES上，高通和英特尔展示了功能更为丰富的多轴飞行器。例如，高通CES上展示的Snapdragon Cargo无人机是基于高通Snapdragon芯片开发出来的飞行控制器，它有无线通信、传感器集成和空间定位等功能。2015年9月，据美国科技新闻网站Engadget报道，高通已经为无人机市场推出了一个芯片解决方案，名为“骁龙飞行平台”。
英特尔CEO Brian Krzanich也亲自在CES上演示了他们的无人机，采用了四核的英特尔凌动（Atom）处理器的PCI-express定制卡。此外，活跃在在机器人市场的欧洲处理器厂商XMOS也表示已经进入到无人机领域。
Snapdragon Flight at CES 2016 Sneak Peek.
（2）3DR发表声明与Intel英特尔共同合作开发Edison芯片，这是一种新型微型处理芯片。它只有一个硬币的大小，却具有个人电脑一样的处理能力。
（3）目前，包括IBM在内的多家科技公司都在模拟大脑，开发神经元芯片。而一旦类似芯片被应用于无人机，自主反应、自动识别有望会变得轻而易举。