無人機和激光雷達 會是一對好CP嗎
占據(jù)一輛無人駕駛汽車成本40%的激光雷達,以精準和無死角的空間探測能力,成為是無人駕駛領(lǐng)域不可或缺的存在。
但和汽車相比,似乎激光雷達在無人機上更有用武之地:成像精度要求不高、行動自由范圍大、成本更低、應用領(lǐng)域廣泛。
更重要的是,與傳統(tǒng)的無人機攝像頭相比,激光雷達不受光線限制,在任何光線條件下效果都不錯。原本需要大量人力物力搞定的測繪工作,激光雷達飛一飛,分分鐘就能完成。
聽起來,激光雷達和無人機,完全可以組合出道成為科技圈新的“流量擔當”。事實也正是如此。
激光雷達上天現(xiàn)狀:為地球加特效的神仙CP
為無人機裝上激光雷達,可以說解決了一個人類自古以來的執(zhí)念:怎樣才能站得更高、望得更遠?
激光雷達最初就是由美國國家航空航天局于上世紀70年代開發(fā)的太空探索工具。1971年阿波羅15號所繪制的月球表面地形圖,就是由早期的激光雷達儀器來完成的。人類甚至還發(fā)明了衛(wèi)星這種可以從太空俯視整個地球的大殺器。
但視野變大了,使用成本也變得極其高昂。 于是,又將主意打到了無人機身上。
原本無人機的攝像頭只能攝錄平面數(shù)據(jù),再合成地圖。但激光雷達的應用,讓它對復雜環(huán)境的立體感知成為可能。
通過激光雷達傳感器,無人機可以向地面發(fā)射激光脈沖,通過回波訊號來精準檢測距離和平面高度,從而進行三維立體構(gòu)圖。更重要的是,很多人類難以抵達的地方,無人機都可以輕松搞定。
左手無人機,右手激光雷達,于是,一個強悍且成本低的“空中之眼”誕生了。
2016年,美國國防部旗下專門研發(fā)軍事用途高科技的DARPA(國防高級研究計劃署),就公布了自己最新的輕型無人機。搭載了激光雷達的導航模塊之后,無人機可以通過多次微調(diào)成功避障,讓自動巡航成為可能。
我國也有很多突破。南方電網(wǎng)就將激光雷達應用于電力巡線,通過云端服務器將巡航軌跡發(fā)送給現(xiàn)場作業(yè)的無人機,再通過傳感器實現(xiàn)設備的高精度巡視,實時進行缺陷分析。預計到2025年,南方電網(wǎng)的無人機將全部由手工遙控變?yōu)樽詣玉{駛。
縱觀無人機激光雷達組CP的過程,不難發(fā)現(xiàn),在大小、成本、性能之間取得了最佳值之后,不僅可以為地球加上3D特效,而且應用場景遠遠比我們想象的廣泛。不夸張地說,甚至比無人駕駛還要來的更超前。
無人機+激光雷達:性感CP,在線巡邏
相對于無人駕駛汽車來說,激光雷達技術(shù)與無人機的組合,很快就成功出道,撬動了一大批真實的商業(yè)價值,并且很多都已經(jīng)投入使用。
除了前面我們提到的電線巡航,還能輕松carry以下領(lǐng)域:
1、遺跡、廢墟探測
其中最值得稱道的,就是和幫助考古學家發(fā)現(xiàn)新的古文化遺址。在不需要進行任何挖掘甚至實地勘探工作的前提下,就能了解遺址的全貌和具體構(gòu)造。
比如去年早些時候,就通過激光雷達掃描,觀測到了危地馬拉叢林深處的瑪雅遺址,并對延伸430英里的埃爾米拉多(El Mirador)盆地進行了勘察。
2、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)觀察
空中激光雷達還能幫助農(nóng)民發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中的一些不合理現(xiàn)象,改變“靠天吃飯”的現(xiàn)狀。
通過建立激光信息圖層,可以建構(gòu)出農(nóng)田高程地圖,從數(shù)據(jù)中可以發(fā)現(xiàn)那些肥料使用過度的區(qū)域,幫助農(nóng)民節(jié)約肥料。
甚至在一些農(nóng)業(yè)保險定損時,無人機正在大規(guī)模取代了人拿著測損儀器去受災地測量的古老方式,在那些工作人員無法進入的受災地塊,通過激光測繪來獲得受災數(shù)據(jù)。
3、工業(yè)測繪與勘探
激光雷達也常常與攝影測量相互補充,應用于礦石勘探、自然資源追蹤、測量交通道路、森林或水域的地圖繪制和建模。
長沙市就引入了具有3D可視激光雷達的無人機,作為空氣質(zhì)量監(jiān)測儀在各個街道轄區(qū)的樓頂巡邏,并進行數(shù)據(jù)分析,實時反饋城市空氣質(zhì)量。
4、輔助無人駕駛
當談及無人駕駛時,車輛頂部激光雷達的“視覺盲區(qū)”一直是事故風險的高危區(qū)。
將激光雷達裝到天上,能更好的觀測并對車輛進行巡航引導,及時通報道路故障和交通風險。在一些難以快速進行車路協(xié)同建設的偏遠地帶,使用帶有激光雷達模塊的無人機進行交通指引,顯然是一個好選擇。
激光雷達和無人機,曾經(jīng)是風馬牛不相及的兩個東西,正在快速來到現(xiàn)實世界。