多栖多旋翼无人机是多旋翼无人机深度发展的产物,它是无人机与车辆的融合,能够在空中飞行,也能像车辆一样在地面行走,或者在水中航行。Robotic Research LLC的一款Pegasus Mini可变形机器人[10](图11),它是无人机和陆地车辆组合,该系统具有先进的自主功能,支持在空中和地面模式下完全独立的操作。该款无人机用途包括营救、快速响应,石油和天然气,公共交通,执法公共安全等方面。
安全性正从硬件可靠性发展到软硬件适航性。目前要发展的载人飞行和城市中的货运无人机是当前强劲需求。多旋翼属于小型的复杂系统,应该从系统工程的角度设计保障飞行的安全。《系统工程2020年愿景》中,给出了“基于模型的系统工程(Model-Based Systems Engineering ,MBSE)”的定义:基于模型的系统工程是对系统工程活动中建模方法应用的正式认同,以使建模方法支持系统要求、设计、分析、验证和确认等活动,这些活动从概念性设计阶段开始,持续贯穿到设计开发以及后来的所有的寿命周期阶段。拟在利用先进的系统建模语言代替自然语言,从而消除不确定性、歧义性和不可计算性等。随着未来多旋翼无人机数量的增加,安全系数标准或适航标准必然成为一个准入门槛。
有序性体现在个体无序飞行到有序飞行的交通管控。大量无序飞行的低空无人机会对地面设施、公共安全、空中载人飞行器等带来危害。交通管控是通过对整个低空的无人机运行安全和风险进行评估,同时对低空的无人机进行有效的规划,保证它们合理有序的飞行,从而促进无人机行业的健康发展。然而,民航空中交通管理不能适应未来数以百万架的无人机。为了适应新的特点,世界各国针对低空无人机空中交通管理开发了新框架。包括美国的无人机系统交通管理框架UTM(Unmanned Aircraft System Traffic Management),欧盟委员会和欧洲航空安全局(EASA)提出建立公共无人机飞行系统U-Space以及中国的无人机运行管理(UAS Operation Management, UOM)系统。无人机交通管理技术的研发与落地,不仅能够满足不断增长的无人机行业应用需求,亦可作为有人机自动化演进的重要技术途径,实现中国航空业的快速发展,成为世界各国进入航空强国的重要途径。
3.5多样性
多样性体现在从单一形态的多旋翼无人机发展到多功能多形态的多旋翼无人机,适应不同的应用需求。通过不断地改变多旋翼形态,可以克服目前多旋翼无人机的诸多不便。另外,不断深挖应用需求,通过配置不同载荷,满足不同需求。随着移动终端的兴起,芯片、电池、惯性传感器、通信芯片等产业链迅速成熟,成本下降,使载荷迅速向更加小型化、低功耗的设备迈进。这也给无人机多样性创造了更多的条件。多样化的另外的一个条件是载荷和接口的标准化,这一块一直得到了各国的重视。美国发布了《Standardization Roadmap for Unmanned Aircraft System》,以及中国发布了《GB/T 38058-2019 民用多旋翼无人机系统试验方法》等标准。标准的推出可以更好地分解系统,使得分系统达到精益求精。因此,多样化和标准化趋势也促使从业者需要用于创新,在分系统质量上或者针对需求的方案设计上能够做到领先。需求的多样化必将促进多旋翼无人机发展的多样化。
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