3 個不講不知的無人機技術瓶頸

無人機(Drone)其實是一個飛行器平台,由飛行器、飛行控制、GPS 定位導航、視覺傳感系統、數據傳輸等模組所組成,所以要造出完美的無人機,廠商要解決的不單是個別的技術項目,還要處理各模組之間的協調性。

#1. 誤判環境引致墜機

對經常放飛無人機的用戶來說,墜機可說是家常便飯。為什麼會無人機常常會出現墜落狀況呢?歸根究柢,很大程度上是民用無人機的環境偵測與防撞技術尚未完善,無法準確的判斷周遭環境所致。

一般消費級無人機的飛行高度都較低,如果在高樓滿布的市區或是高山聳立的山區飛行的話,那麼無人機的視覺傳感系統很易會判斷錯誤,最終導致碰撞失控。

要解決上述問題,首要是提升視覺傳感系統的精確性。現時大部分消費級無人機所用的均是視覺和超聲波感測器,藉著偵測地面的紋理或是相對高度來實現定位飛行。不過,這些感測器面對著突發的天氣狀況或空中的障礙物卻是束手無策。

惟有把 GPS 定位、圖像導航與物體感測器整合起來,令無人機能夠對周遭環境進行預判、甚至有能力主動修正飛行姿態以迴避障礙物,才可徹底解決問題。

目前消費級無人機的環境感知系統仍有待改善。
目前消費級無人機的環境感知系統仍有待改善。(圖片來源:ShutterStock)

#2. 無線遙控容易失靈

無人機在飛行途中如遇上頻段接近的電台廣播或大型訊號發射基站,無線遙控和即時圖像傳輸的訊號便很有可能會受到干擾,引發無人機失控的危機。

極端天氣情況亦會對無人機的訊號造成干援。如高降雨量,便有可能令無人機的遙控和圖傳訊號強度衰減;又例如風力較強,也會令無人機偏離預定航道,需跨越較多高空障礙,以致訊號被阻擋。受制於有限的機身體積,無人機對訊號傳送系統有著不少特殊要求,譬如:訊號發射器要輕而細,以減輕無人機的負載重量。

要應付極端環境下的訊號傳輸,有效的辦法是替訊號進行加密,兼且在控制重量的前提下,調高訊號發射器的輸出功率,確保訊號傳送的準確性。

無人機的無線遙控訊號容易受極端天氣干擾。
無人機的無線遙控訊號容易受極端天氣干擾。(圖片來源:ShutterStock)

#3. 飛行時間不足半小時

為縮減機身體積和負載重量,無人機難以裝載大容量的充電池,致使市面上。現時有部分無人機廠商替產品引入快速充電功能,以紓緩電池續航力不足的問題,但這只屬「治標不治本」之法--開發高性能電池始是根治問題之道。

另外,無人機在飛行途中如電量不足或訊號中斷,即有墜落之虞。有鑑於此,有無人機廠商已推出失控返航功能,若然遇上述情況,系統便會緊急啟動返航功能,讓無人機返回起飛地點,以免機體墜毁。

消費級無人機的飛行時間大都少於半小時。
消費級無人機的飛行時間大都少於半小時。
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作者:萊利

昔日專注數碼相機和智能手機的相關話題,現則迷上航拍無人機,熱衷於研究和分析各款無人機機型。

 

作者:萊利

昔日專注數碼相機和智能手機的相關話題,現則迷上航拍無人機,熱衷於研究和分析各款無人機機型。