淺未來航行

老虎

天津濱海新區(qū)。于家堡。終點到達。接我們的車拐了幾個彎，進了一飛智控（天津）科技有限公司的大門。辦公樓拐角空場上，一臺不算小的四旋翼無人機正在進行地面測試，嗡嗡嗡，卻引而不發(fā)。周圍是幾個二十來歲的小伙子。

風和日麗的好天兒。陽光從樹頂漏下來，葉子綠到透明。只有一種聲音，反而顯得安靜。

風起

早先，在航展上看到過一飛的作品。那是一架從有人直升機改裝而來的大型無人直升機，喚作MQ-300。沒有了人工駕駛，也就不再受“人”的牽絆，無人直升機就能做很多有人機做不了的事。當然，實現(xiàn)這一切有個基本前提——無人機“大腦”的“智商”要基本達標，能滿足任務(wù)要求。

一飛就是專門為無人機造“大腦”的公司。公司成立于2015年，他們生產(chǎn)的無人機“大腦”——飛控設(shè)備，已經(jīng)為多家企業(yè)用戶的無人機提供服務(wù)。

在公司二樓，我們見到了一飛的創(chuàng)始人齊俊桐。他曾是中科院沈陽自動化所里最年輕的博士生導師。除了處理公司業(yè)務(wù)，目前他還擔任著天津大學機器人與自主系統(tǒng)研究所的副所長、教授及博導。

七七八八，聽過很多關(guān)于無人機執(zhí)行通用航空作業(yè)任務(wù)的消息。其中之一：2012年12月19日，在“皖電東送”特高壓交流輸電線路工程施工中，一架無人直升機牽引著導引繩由南向北跨過淮河，成功將導引繩安置在分立兩岸的線塔上。被譽為“咽喉工程”的淮河大跨越工程位于特高壓輸電線路起點安徽淮南市。無人直升機跨越段全長近3公里，塔高約200米。當時這個團隊的技術(shù)負責人就是齊俊桐。

傳統(tǒng)意義上，如果電力架線施工涉及跨江、跨河，甚至跨鐵路、公路，一般都要采取封航、封路等措施，有可能還要臨時征用土地，對各方的附帶經(jīng)濟損失都比較大，一旦工期因此拖延，成本就更高。齊俊桐介紹，施工單位對此很頭疼，曾經(jīng)嘗試用飛艇、動力傘或者有人直升機實施空中架線，但效果和經(jīng)濟性都不太令人滿意。

高空架線，說起來很容易，仿佛就是讓無人直升機拖著導引繩飛過河，把繩子搭到塔頂上，萬事大吉。但事實上，隨著導引繩長度不斷延伸，其重量在不斷變大，對穩(wěn)定飛行的擾動也必然加劇。架線無人直升機實際在做變負載飛行，控制好飛行姿態(tài)很難。這點和掛載固定設(shè)備的那些航拍、巡檢作業(yè)有本質(zhì)不同。還有，電塔頂部能夠承納線路的部分，其寬度只有兩米多，考慮到側(cè)風影響，很有可能繩子搭不到塔頂上。

最終，年輕人們在無人直升機尾部裝上了一個攝像機，由它判定導引繩的擺幅情況，然后直升機會根據(jù)所獲得的實時數(shù)據(jù)自動調(diào)整飛行姿態(tài)。因此最終的飛行場景和大部分人的想象不太一樣，無人直升機的作業(yè)航路大致位于電塔的斜側(cè)上方，而不是它們的正頭頂。

作業(yè)無人直升機上還要加裝力學傳感器。一旦導引繩在施放過程中被線軸、電塔等物體意外卡住，這時直升機越往前拽，繩子就越緊，直升機受力也就越大，嚴重時可能出事故。遇到這種情況的話，相應(yīng)數(shù)據(jù)會通過傳感器傳遞給直升機，一旦作用力大到一定限度，伺服裝置就將啟動，剪斷繩子，進而保障飛行作業(yè)的安全。齊俊桐說，類似的應(yīng)急手段還有很多。

解決辦法最終出爐，需要綜合各種技術(shù)因素?！爱敃r還有一個問題，施工電塔邊上還有一條帶電運行的平行線路，相距僅幾十米，可能對無人直升機的控制系統(tǒng)產(chǎn)生電磁干擾。所以我們研究了兩方面，一方面是架線的技術(shù)，另一方面是抗電磁干擾的技術(shù)”，齊俊桐說。

這次跨越淮河架線成功，是新技術(shù)向傳統(tǒng)領(lǐng)域擴展的經(jīng)典案例，讓項目施工方也嘗到了甜頭，他們很快把這種作業(yè)模式固定下來，逐步推廣。

云涌

一飛的員工都很年輕。在一樓，我們看到了正在等候調(diào)試的一架MQ-300無人機。這種無人機，比前些年執(zhí)行電力架線作業(yè)的那種可大多了。據(jù)說已經(jīng)有客戶對MQ-300產(chǎn)生了興趣。腦補了一下機頭加上光電球的情景。如果加上短翼，能掛載火箭，或許也將是不錯的選擇。其實像美軍的RQ-8“火力偵察兵”無人直升機，就是在施韋澤（Schweitzer）333型有人直升機基礎(chǔ)上改裝的。

暫時放下“軍民融合”的遐想，回到技術(shù)原點。網(wǎng)上提供所謂“無人機”配件的商家比比皆是。現(xiàn)在市面上無人機公司也不少，但造出的東西到底好不好用，核心還是飛行控制問題。國內(nèi)很多“無人機”，配備的大多是各類開源飛控，成本較低，出整機產(chǎn)品也比較快，但人們往往只關(guān)注應(yīng)用層面的“開發(fā)”，很少去研究底層代碼。出于通用性考慮，目前開源飛控經(jīng)常號稱既適合固定翼也適合旋翼，實際功能定位其實很粗糙，底層冗余代碼特別多，占用了大量系統(tǒng)資源，影響整機性能，也給后續(xù)改進埋下了不少“地雷”。這樣造出的“無人機”，很難承擔條件復雜、強度較高的外場作業(yè)任務(wù)，甚至可能出現(xiàn)“炸機”等極端情況。有可能無人機已經(jīng)摔得稀里嘩啦，甚至造成了事故，人們卻根本找不到原因何在。

決定四肢的永遠是“大腦”。不管業(yè)內(nèi)如何評述現(xiàn)階段“無人機”市場的各種亂象，無人機未來發(fā)展的競爭高位依舊是程序，是算法，是飛行控制率。這就是為什么國內(nèi)做得比較成功的幾家無人機公司都已建立了自己的飛控研發(fā)團隊。

一飛團隊對市場行情自然也有自己的體會。齊俊桐認為，一飛目前還是要主攻飛行控制系統(tǒng)，為客戶提供系統(tǒng)的解決方案，提升客戶整機的技術(shù)水平。把有人直升機改裝成無人直升機，實際上也是以飛控作為突破口，業(yè)務(wù)思路不會發(fā)生根本改變。

一飛主干團隊研發(fā)飛控起自2004年，那時甚至連公司都還沒有注冊，市場上也沒有近年才流行的“開源”概念。齊俊桐說：“我們飛控程序的代碼都是靠自己一個字一個字碼起來的。堅持下來，很有收獲。自己碼代碼，每一個代碼我們都能理解它的意義所在，對工作的理解更深更透。針對不同用戶的需求，我們改進更新的速度就會非?？?，一旦出什么問題，做出的判斷也會非常準?！?/p>

辦公區(qū)有一大塊電子顯示屏。屏上一個個光標在地圖上移動著，代表著一架架作業(yè)中的無人機。年輕人們通過一飛研發(fā)的云平臺，不僅可以看到無人機在哪兒，而且可以通過后臺程序直接監(jiān)管其工作狀況。以一飛關(guān)注的精準農(nóng)業(yè)市場為例，通過平臺傳回的實時數(shù)據(jù)，年輕人們就可以分析無人機的工作狀態(tài)，進而及時溝通客戶，給出對應(yīng)的指導建議。此外，每架無人機都會回傳很多信息，這又兼顧了數(shù)據(jù)庫的完善。

淺未來

能看得見的未來，姑且稱之“淺未來”。在野外，同事拍攝到一架測試中的多旋翼無人機。作為空中機器人，無人機顯然會更“聰明”，更接近于“人”。人工智能的發(fā)展，到底會把無人機變成啥樣，是作業(yè)多面手，還是大數(shù)據(jù)終端？誰也說不好，但有些趨勢已經(jīng)出現(xiàn)。春江水暖，亂云飛度。潛心做事者，看得長遠，走得長遠。

回程仔細看了于家堡車站的設(shè)計，居然充滿科幻感。未來已來，是為記。endprint