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星逻智能自动机场参加城市大脑技术国际研讨会

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2019年第一届中国(上海)城市大脑技术国际研讨会在上海临港隆重召开。此次大会由中科院携手阿里云,以及上海浦东临港智慧城市发展中心共同主办,星逻智能受邀参加。星逻智能联合创始人&产品总监钱茂冬先生代表公司出席会议并发表主题演讲《无人机赋能系统在城市综合管理中的应用》,深入地阐释了无人机skysys无人机赋能系统在城市大脑与智慧城市建设的具体应用和广阔未来,以下内容为部分演讲内容摘要。

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无人机在城市综合治理中的优势与瓶颈

无人机的飞行不受地形地貌影响,在空间中能以点到点的方式直达目标上空,第一时间获取现场画面与探测数据。这一特性很好地契合了城市治理工作中应急响应场景的需求。然而,现实中无人机无法做到全天待命、随时响应、即刻起飞,更不可能做到每一小块片区都有专用无人机保障覆盖。这极大地抵消了无人机快速响应的优势,极端情况下甚至会贻误宝贵的出勤时机,拖延现场的处置工作部署。

无人机具有得天独厚的所谓“上帝视角”,自上而下的观察优势,是任何地表附近安装的探头所无法企及的。但在具体实践中,经常需要无人机下降至较低高度,对目标物进行全方位观察取证,即在各个空间位置、各个空间朝向抵近观察,甚至需要在楼宇间穿梭飞行。正常的飞手操控模式,在超视距作业条件下,是无法稳定安全地完成上述机动操作的,否则就要面临极大的坠机风险,甚至对地面群众的生命财产安全造成侵害。因此尽管无人机拥有无遮挡、一望无际的观察视角,但在精细化作业上受限太多,综合使用效果大打折扣。

无人机时速可达到60-70公里,换言之,无人机在一分钟之内便可轻松飞行1km。并且这是空间中点到点的直线飞行,无须绕行任何障碍物,这样的跨度能力可以说是任何传统地表观测手段都难以望其项背的。但遗憾的是,就最终覆盖范围来看,无人机也无法绕开木桶效应的束缚,短板在于其采用的射频信号的有效传输距离。3-5km的射频覆盖半径已经是很多无人机地面站的极限,往往还要受地形地貌,电磁环境等诸多因素的影响,严重制约了无人机实际的活动范围,甚至还埋下了失联炸机的隐患。

无人机机动灵活,具有4通道8向的高自由度,还具有固定翼飞行器不具备的定点悬停能力,再加上其小巧的尺寸,轻盈的重量,不设限的活动空间,可以说是一架指哪儿打哪儿,精准打击的观察勘测利器。但想要充分发挥其机动性能强的优势并不简单,无人机操控需要专业的无人机驾驶员,使用单位的既有员工很难短时间内迅速成长为专业素质过硬的无人机飞手,而选择无人机服务公司无疑是一笔长期的额外支出。

无人机大大地提高了图像采集工作的效率,然而,受限于电池技术的瓶颈,无人机电池的容量不可能做的太大,电池的能量密度短时间内也无法有质的的提升,多旋翼无人机普遍的续航时间维持在30-40min左右,很多场景下长时间连续监控很难实现。并且目前所有飞手作业的惯例是从哪里起飞回哪里,迫使无人机预留相当一部分的电力用于返航,这让本就捉襟见肘的续航电力更加力不从心。

星逻智能自动机场参加城市大脑技术国际研讨会

一图以蔽之

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无人机自动机场系统

——无人机与城市综合管理的桥梁

无人机赋能系统作为无人机的“家”,为无人机提供充足的电力供应,并且作为无人机的基础设施,它将为无人机提供全方位的运营支撑条件,进一步发挥无人机的优势,甚至转化无人机的劣势。

通过在楼宇顶层、园区地面等适合场所部署具备工业级防雨防尘标准的无人机自动机场,一方面,在无人机出勤间隙,无人机可以拥有一个完善的储藏空间与环境。无人机机库为无人机提供高速充电服务、恒温恒湿环境、数据传输接口等各类保障措施,确保无人机无需关机、全天候待命。另一方面,在需要无人机出动时,由于事先部署的无人机自动机库的存在,距离现场最近的一台机库便可接收调度,释放早已待命的无人机第一时间前往勘察。可以说,无人机自动机库的出现,夯实了无人机响应速度快的先天优势,真正保障了无人机随调随飞,分秒必争的作业效果。

同时,作为一个地面指挥节点,无人机自动机库具备强大的边缘计算能力以及数据存储能力。基于无人机实时视频拥有即时的避障与精准定点能力,解放了无人机飞行限制,使得无人机能够进一步下探到近地高度,基于安全可靠的图像识别算法,完成对目标物安全可靠、一致性好的精准考察。

自动机库集成了地面跟踪天线,无人机飞到哪儿,天线指向哪儿,保障无人机与地面站之间的最远可达7km的稳定链接。此外,依托4G/5G网络,无人机与机库全部接入移动网络,无人机可以无限跨蜂窝漫游。

通过高速接触式充电技术,无人机可以在更短的时间里完成充电。在由电池技术决定的单次巡航时间看不到突破的当下,通过快充技术缩短无人机充电等待时间,提升无人机出勤占空比,提高有效出勤次数,再加上充分利用多机库联动,多机库对飞,无人机再也不用将宝贵续航时间浪费在原路返航,而可以选择就近空闲机库降落。接触式快充与多机库联动,从技术与策略上分别提升了无人机续航的数量与质量,充分榨取了无人机的效力。

一言以蔽之,无人机+无人机赋能系统的组合,成就了这样一条从自动起飞、自动巡航、自动探测、自动回巢再到自动数据上传与分析的5步全闭环,无人值守的自动化流程。

有了无人机自动机场系统的衔接与助力,我们再次用响应速度、勘察效果、覆盖范围、连续作业能力与易用性这5个纬度去考察无人机,可以发现,无人机再也不是那个让人犹豫不决,摇摆不定的大号玩具,二是真正成为一个满足城市综合管理要求,能切实提高城市综合管理效率和效力的行业工具。

无人机+无人机赋能系统的组合

星巢互联

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具体的应用案例

以一个典型的核心城区机库监控网为例,我们可以在社区居委楼顶、派出所楼顶、供水泵站机房顶、企事业单位楼顶、移动网络野外基站房顶等多种合适的场地部署无人机全自动机库,每台机库都有其对应的作业半径,互有交叉,与我们日常使用手机蜂窝网络构型很类似,多台无人机自动机库又可以相互联动,无人机可在调度系统的指挥下在不同机库之跳跃穿梭,形成跳棋效应,进一步扩大其映射范围。每一台机库典型的覆盖半径为5km,换句话说,在由多台机库联合组网无缝覆盖的这么一大片核心城区,任何一点发生事件,都在无人机的“5分钟出勤圈”内,这一效果足以让任何其他管控手段甘拜下风。

多台无人机自动机库又可以相互联动
调度无人机自动自主飞行

城市管理案例

通过云端的可视化调度平台,可主动派单,调度无人机自动自主飞行,完成各个职能部门下发的任务。例如人车流管控、占道经营抓拍、垃圾倾倒抓拍、建筑工地监督、河流水质监控、高清地理航拍、台汛天气灾前灾后处置、违章建筑取证、应急事件响应、渣土车监控、交通违章抓拍等等。

星逻智能自动机场参加城市大脑技术国际研讨会
星逻智能自动机场参加城市大脑技术国际研讨会
星逻智能自动机场参加城市大脑技术国际研讨会认证作者,无人机行业知名站长,知乎无人机专栏创作者。
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