无人机创新大奖赛中的热闹与门道

华声在线 2016-10-21

2016年10月20日,“歌尔杯”第四届国际无人飞行器创新大奖赛进入正式赛程的第二天。本届大奖赛推出了两个新任务,分别针对固定翼和旋翼类无人机。除此之外,大会还安排了涡喷编队赛、DRT穿越赛、山河有人机表演、航空嘉年华等活动,为大奖赛增添了不少人气。

无人机创新大奖赛中的热闹与门道

看到真机与多旋翼齐飞,学生们乐得合不拢嘴。

两个新任务中,固定翼类推出了穿越赛。说到穿越飞行,大家首先会想到最近非常火的穿越机模型比赛。不过大奖赛的正主儿可是无人机啊,固定翼无人机怎么才能玩转穿越飞行?

无人机创新大奖赛中的热闹与门道

固定翼无人机穿越飞行赛赛道图

结合规则图来看,不到200米的跑道上,设计了3个穿越门(1/2/3)和2个障碍柱(a/b)。无人机从跑道起飞后,需依次穿越1、a、2、b、3,不仅穿越顺序不能变,而且不能漏过任何一个门或障碍柱。障碍柱上装有横向的红绿灯,飞行器必须从亮着绿灯的一侧绕行。在每轮飞行中,无人机须进行4圈有效飞行才被视为完成任务。

无人机创新大奖赛中的热闹与门道

参赛队正在做起飞前准备

难点一:无人机须具备快速智能识别功能。一轮比赛包含4圈飞行,在每圈飞行中障碍柱的红绿指示灯方向都会变化,且变化是随机的。固定翼无人机的正常飞行速度在20-30米/秒,假定它以20米/秒的速度直飞(不绕障碍),飞行时间是10秒。无人机在穿越任务门后,大概只有2.5秒时间识别障碍柱的绿灯方向并判断从该侧通过。

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固定翼无人机穿越任务门

难点二:无人机须具备厘米级GPS导航功能。无人机须穿越的3个任务门,尺寸是6米×6米,无人机翼展必须大于2米。即使翼展为2米,它的飞行误差也必须控制在4米以下。参照现在的技术发展水平,民用GPS导航的精度在1米左右。而比赛中的干扰因素很多,这个精度远远不够,选手得利用差分软件将精度控制在厘米级。

点评:现在看新闻,会看到一些关于无人机的报道,比如一些爱好者不经申报就在机场周边黑飞,干扰了正常航班的起降,甚至逼停航空公司的飞机。固定翼无人机穿越飞行赛,重点考察的就是无人机的自动避障能力。

“精准农业”旋翼类无人机赛也不简单。作业区(10米×3米)是颗模拟果树,上面有0-9共10个数字,代表果树的不同部位。作业区的一边有个数码显示屏,每过30秒会显示1个数字(亮10秒),标示果树的病虫害部位,5分钟内显示5个数字。旋翼无人机在识别出这些数字后,需在“果树”的相应位置上喷洒颜色。

难点一:争分夺秒定高施药。理想的比赛状态是,无人机在1-2秒内识别显示屏内的数字,并用20秒时间完成病虫害部位的颜色喷涂,然后回到数码显示屏前,等待下一个提示的数字。这就要求无人机具备快速识别图像和定高悬停能力。

难点二:排除干扰精准施药。模拟病虫害的数码框尺寸为0.6米×0.7米,中间还有1个0.4米×0.6米的黑框。如果颜色喷在黑框里,得到该处的分;如果颜色在数码框里、黑框外,只得一半分;如果颜色超出数码框,则不得分。要是遇上大风天,无人机很可能定位很准,但仍然喷歪或喷错了。

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无人机往果树的“果子”上喷药

点评:现有民用无人机的应用受到了技术和法规两方面的限制,但如果能通过大赛解决这些问题,无人机用于农林植保仍是最有前景的产业发展方向。

除了两个专业类比赛,脱胎于“国际航模大师秀”的涡喷编队赛非常亮眼。这次飞行赛中的涡喷机都是真机缩比模型,最快速度能到300千米/小时左右,配合发动机的轰鸣声,往往能给人真机飞行的感觉。国外高手的双机编队飞行,“1+1”的效果绝对大于2。这里先放出每天上演的“国际航模大师秀”图片。

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贴着地飞,揍四这么任性!

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我就是我,是不一样的烟火。

无人机创新大奖赛中的热闹与门道

速度300迈,背景必须虚。

既有蕴含尖端技术的无人机竞技,又有贴近民众生活的航空科普。以航空为主题的嘉年华活动也是本届大奖赛颇具亮点的一部分。家长可以带着孩子来安吉度过一个别样周末。既可以去露天风洞体验失重的感觉,也可以上系留热气球探索登高望远的奇妙。航空科普器材厂家中天模型还设立了工作室,由专业的老师教孩子们现场制作和试飞模型。值得一提的是由飞翔家搭建的飞行探秘区,模拟空军招飞得各项体验,是人气最旺的展区之一。

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现场制作组装模型

歌尔集团作为特邀主办方加入,致力于凭借其在无人系统、虚拟现实、智能穿戴、微电子与传感器等领域的智能硬件产业垂直整合能力和智能制造优势,积极推进无人机产业和无人系统智能生态的创新发展。

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歌尔利用VR技术打造的虚拟驾驶舱体验

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