三大關鍵技術支撐無人機物流配送,新物流時代即將到來

近些年，人工智能重要落地場景之一的智慧物流體系加速發(fā)展，而作為智慧物流體系的一個重要分支，無人機物流正是機械化、自動化和智能化發(fā)展的結果。這次疫情中，在物資運輸壓力劇增、無接觸配送需求爆發(fā)的背景下，無人機展現(xiàn)出的靈活、便捷、安全、高效等配送價值令人矚目。

三大關鍵技術支撐無人機物流配送面向高動態(tài)、實時、不透明的任務環(huán)境，無人機能夠做到感知周邊環(huán)境并規(guī)避障礙物、機動靈活并容錯飛行;按照任務要求無人機可以自主規(guī)劃飛行路徑、自主識別目標屬性、用自然語言與人交流。事實上，目前無人機數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)、飛行控制導航系統(tǒng)（飛控）、自主控制技術是實現(xiàn)無人機物流配送最關鍵的三大技術。據(jù)介紹，無人機數(shù)據(jù)鏈是飛行器與地面系統(tǒng)聯(lián)系的紐帶，負責完成對無人機的遙控、遙測、跟蹤定位和傳感器傳輸。它是一個多模式的智能通信系統(tǒng)，能夠感知其工作區(qū)域的電磁環(huán)境特征，并根據(jù)環(huán)境特征和通訊要求，實時動態(tài)調(diào)整通信系統(tǒng)工作參數(shù)，達到可靠通信的目的。

自主控制技術也是無人機關鍵技術，包括態(tài)勢感知技術、規(guī)劃與協(xié)同技術、自主決策技術等方面。這套系統(tǒng)通過各種信息獲取，設備自主地對任務環(huán)境進行建模，包括對三維環(huán)境特征的提取、態(tài)勢的評估等，從而實現(xiàn)路徑規(guī)劃和協(xié)同控制。

政策、技術雙瓶頸 制約商業(yè)化步伐早在2014年，谷歌便首次推出無人機送貨服務，2019年底谷歌無人機送貨服務獲得美國聯(lián)邦航空管理局的認證。而在我國，2019年10月，中國民用航空局向迅蟻公司所屬的杭州送吧物流科技有限公司頒發(fā)了《無人機物流配送經(jīng)營許可》，是國內(nèi)首張城市物流無人機試運行“牌照”，隨后，京東、順豐等研發(fā)的大型固定翼無人機也投入使用。

從技術層面看，無人機物流配送除了“快”還需要“穩(wěn)”。續(xù)航問題一直是無人機的痛點所在，而將無人機運用到物流配送領域，續(xù)航能力更是重中之重。動力電池的比能量（單位質(zhì)量/體積的器件可提供的能量）是一個重要指標，每增加一千克載重，無人機航時會成倍縮短。此外，在不同飛行環(huán)境下，不同用途的無人機對傳感器的配置要求也不同。通過加裝避障功能模塊，整合迫近傳感器與飛控系統(tǒng)，可以避免無人機墜毀。

在導航方面，目前無人機載導航系統(tǒng)主要分非自主（GPS等）和自主（慣性制導）兩種，但分別有易受干擾和誤差積累增大的缺點，多種導航技術（慣性+多傳感器+GPS+光電導航系統(tǒng)），采用濾波器運行方式將是未來發(fā)展的方向。

此外，無人機在空中飛行也需要進行交通管理。比如無人機送貨離不開超視距飛行和在人群上空飛行，目前國外在立法上普遍禁止無人機超視距飛行和在人群上空飛行，除非能夠得到監(jiān)管機構的豁免。因此，無人機物流配送法律法規(guī)、運營標準、管理制度等方面尚需進一步探索。

無接觸配送或成未來發(fā)展趨勢疫情期間，湖北武漢的快遞企業(yè)用無人機把醫(yī)療防疫物資成功地降落在武漢金銀潭醫(yī)院，說明無人機在交通限行、封閉管理等情況下進行物流運輸有其優(yōu)勢，而且對于避免交叉感染也有獨特作用。在近日國務院聯(lián)防聯(lián)控機制召開的新聞發(fā)布會上指出，無人配送包括智能快件箱、無人機、無人車等形式，將成為郵政快遞末端服務的發(fā)展趨勢之一。

從目前實際情況來看，商業(yè)化批量中距離運輸，采用無人機配送最為高效。其次，5G也可以支撐無人機采集的4K高清視頻等數(shù)據(jù)的實時傳輸，可使無人機飛行控制時延大大縮短，滿足了遠程操控無人機飛行的性能需求。隨著技術的不斷進步，相信無人機業(yè)務落地的步伐會越來越快，新的物流時代也即將到來。

責任編輯：gt