音頻科普:-無人機走向智能化
發布時間:2020-10-26
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音頻科普:-無人機走向智能化
     大家有沒有想過,有一天我們會像電影《頭號玩家》裏一樣,不管身處鄉村、海島、高原、懸崖村,還是高端小區、校園、寫字樓,打開窗戶就可以享受到無人機帶來的迅捷配送。如今看來,這不再是夢想,也不需要等到電影裏的2045年。隨著2018年3月份我國首張無人機航空運營(試點)許可證的頒發,意味著我國無人機物流配送已經進入合法運營階段。所以,讓配送物品“起飛”,似乎離我們不再遙遠。
  說到無人機,在你的印象裏是縱橫沙場的“獵鷹”,還是旅遊途中的“自拍神器”呢?實際上,隨著技術的持續升級以及產業的快速發展,無人機的功能與種類越來越豐富,應用領域也更加廣泛,它涵蓋了交通巡查、海洋監測、大氣監測、地理測繪、農業保障、影視拍攝等諸多場景。
  無人機物流是智能物流體係中的一個重要的分支。以往,人們對無人機能否在城市地區實現規模化應用,總是心存疑慮,認為無人機在運行時存在不少安全風險,特別是在數量增長到一定規模後,管理、網聯等方麵都有很大的挑戰。而現在,在人工智能技術和應用不斷取得突破之後,也為智能物流帶來了新的契機。
  在2019年的“中國青年五四獎章”獲獎者中,有這樣一位80後博士生導師,他率領團隊在無人機智能化方向攻克了一係列核心技術,讓我國無人機發展走進了世界前列水平。他就是天津大學教授、博士生導師——齊俊桐。
  從小懷揣“藍天夢”的齊俊桐,從天津大學自動化專業畢業後,考入中國科學院沈陽自動化所機器人學國家重點實驗室,從事無人機研究工作。說起與無人機的不解之緣,齊俊桐談到了參與2013年雅安市蘆山縣地震救援時的情景。當時齊俊桐利用無人機做搜救工作,當地的老百姓放下了手中吃飯的碗筷,用手機僅剩的一點電量去拍照。現場沒有電,而且也沒有食物了,老百姓的手機基本上隻是用來做非常應急的通信,但是他們都把手機打開,去拍這個畫麵。老百姓的舉動讓齊俊桐覺得自己做的工作,距離真正實際救援還有很大差距。也正是這次的經曆,讓他的內心發生了變化。在此之前,齊俊桐對於無人機還隻是源於興趣,但從那之後,更多的還有一種責任感。
  無人機的研究非常艱苦,很多高大上的試驗都是在高溫、高濕等非常複雜、嚴酷的環境下進行的。這個艱苦的過程,也是把國家無人機從0發展到1的過程。
  齊俊桐團隊在研發無人機時,最先遇到的瓶頸是人才稀缺的問題。因為這個研究領域從0到1的時候,齊俊桐隻是以學生的身份在做,科研時間也相對受限。那時做實驗、試飛,總遇到這樣那樣的故障,有故障了也隻能晚上維修,因為白天還要做實驗。不管多晚,研究團隊也要把整個飛機修好,為的就是第二天早起能夠接著飛,這對精力、體力是一個非常大的考驗。他們要幹的不僅是簡單地擰個螺絲釘,還要拆卸發動機、清洗機油、清洗電路等,常常弄得滿身髒兮兮的。
  興趣是齊俊桐做無人機的原始動力,但除了興趣之外,更重要的是他有強大的毅力和執著的精神。“十年磨一劍”,從最開始的晚上修零件,到一步步主持國家大型科研項目,齊俊桐在背後付出了很多。齊俊桐說:“無人機這種係統性的大型項目跟基金項目不太一樣,基金項目有一些新的想法和一些實驗設備,再有一些文章,基本上就可以成型了。但無人機項目需要有實踐的積累,大多數項目的工作甚至30%都是提前已經做過的,隻有展現出足夠的能力,才能讓別人信服。也就是說,無人機項目需要很多預先的投入。”
  無人機行業的最大難點是技術鏈很長,需要很強的技術整合能力。如果這個技術鏈上有一個點比較弱,那麽整個鏈條就沒辦法串聯起來。現在讓任何一個小團隊單獨做飛控或數據都不難,真正的難點在於如何把這些技術整合起來。隻有這樣,無人機技術才有可能真正地爆發。麵對種種難題,齊俊桐沒有輕言放棄。通過不懈的努力,他終於迎來了無人機步入商業化的階段。
  在無人機行業繼續井噴式發展的現狀下,人們已經形成了一個共識,那就是技術的發展已經超出了管理的水平。齊俊桐介紹說:“誰也沒有想到技術現在發展得這麽快,而且還成為了中國領先全球的一個熱點,甚至可以看作類似中國高鐵的另一張技術名片。”
  2015 年,齊俊桐下定決心,要讓無人機給社會帶來實際價值。因此他響應國家創新創業的號召,從研究所出來,成立了科技公司,在教學、科研的同時推動他的科研成果產業化。
  因為齊俊桐團隊在飛行控製係統上擁有技術優勢,所以剛開始創業就吸引了多方投資。但在打開市場階段,卻要麵臨普通客戶對新產品和新技術的天然不信任感。為此,他立即調整策略,組織人力建立起了一支技術服務團隊,把研發的農用無人機送到客戶手裏進行免費試用,讓客戶體驗到技術上的優勢。
  雖然年紀輕輕就成了博士生導師,但齊俊桐在培養技術人才方麵卻有著獨到的見解。
  在人才培養上,齊俊桐重視技術和市場。目前高校科研大多重視理論引導,因為理論突破是高校考核的一項重要指標,但不同的專業也不盡相同。齊俊桐要求自己所帶的工科博士生至少要了解一下現在的市場和產業情況,知道市場需要什麽,也知道自己的研究能為市場作出哪些貢獻。
  對於近年來的創新創業熱潮,我們來聽聽齊俊桐的看法:創業應該是高端的創業,而不是解決就業,有個活兒幹就行;要讓他不僅有活兒幹,還要帶領很多的人都有活兒幹,這才有意義。學生在校期間應該更多地打好專業基礎,更多地走進實驗室、走進老師的課題,多從老師那裏獲取實踐經驗,深入理解市場和產業,有一定積累之後再去創業。
  齊俊桐把絕大部分時間都留給了無人機科研事業。他每天6點起床,提前一個小時去工作。為了科研事業,齊俊桐犧牲了照顧父母的時間。他跟愛人和女兒及其他親人在一起的時間也很少,這導致了女兒對他的生疏。對家人的虧欠,是齊俊桐為科研付出的代價,但正是他對科技事業的堅守,才為更多的家庭送去幸福。
  在2017年農業作業季,搭載齊俊桐團隊自主研發的飛控係統的無人機,已經為100多萬畝農作物噴灑了藥劑,使用噴劑近千噸,為北至黑龍江、南至海南的29個省份農業作物撐起了一道“保護傘”。
  此外,他們研發的自適應飛控算法,把複雜環境感知到的多傳感器數據與導航技術、高可靠飛行控製技術進行融會貫通,給無人機裝上了“大腦”。並且把物聯網雲計算技術與自動化控製技術結合在一起,研發出全國最大規模的空中無人化作業整體解決方案,這相當於讓無人機擁有了無形的“手臂”。
  齊俊桐團隊新研發的產品——“無人機物流配送係統”,可以通過手機下單、掃碼、無人機取件、發件,把10多公斤的貨物運送到10到20公裏範圍內,實現24小時全天候運行。
  在時代發展和技術創新的推動下,快遞無人機受到廣泛重視。當然,我們也應看到,在一片大好形勢下,快遞無人機想要實現大範圍應用,麵臨的挑戰也不容忽視。例如,初期研發成本、續航能力、配送距離、天氣影響等多個方麵,都麵臨著許多障礙。
  不過,每一次新事物的展開都不會一蹴而就。我們相信,隨著科學技術不斷創新,加上國家政策的支持和正確引導,無人機在生活中的應用一定會帶給我們無限的驚喜和震撼。到那時,閃收快遞也許不再隻是想象裏的畫麵。所以,讓我們拭目以待,去迎接無人機智能時代的到來。



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