誰(shuí)“飛”得更好 2017無(wú)人機(jī)技能應(yīng)用大賽后記

李博翰

11月初的北方已開(kāi)始大范圍降溫，而武漢卻依舊和暖。這樣的天氣很適合進(jìn)行戶外活動(dòng)，或全家出游，或結(jié)伴飛行。由國(guó)際航聯(lián)、中國(guó)航空運(yùn)動(dòng)協(xié)會(huì)、武漢市人民政府以及湖北省體育局聯(lián)合主辦的WFE世界飛行者大會(huì)也選在這個(gè)時(shí)間，在武漢漢南通航機(jī)場(chǎng)盛大開(kāi)幕。

在本屆世界飛行者大會(huì)上，除特技飛行表演、靜態(tài)真機(jī)展示等精彩活動(dòng)外，還設(shè)有多項(xiàng)與航空運(yùn)動(dòng)有關(guān)的比賽，如熱氣球、滑翔傘、跳傘等。其中，由國(guó)家體育總局、中華全國(guó)總工會(huì)和中華全國(guó)體育總會(huì)主辦的2017全國(guó)體育行業(yè)職業(yè)技能大賽無(wú)人駕駛航空器行業(yè)應(yīng)用項(xiàng)目（以下簡(jiǎn)稱(chēng)無(wú)人機(jī)技能應(yīng)用大賽）的決賽引人矚目。

全國(guó)體育行業(yè)職業(yè)技能大賽每?jī)赡昱e辦一屆，是全國(guó)示范性勞動(dòng)競(jìng)賽，旨在引導(dǎo)、動(dòng)員廣大體育行業(yè)從業(yè)人員立足崗位、學(xué)技成才，不斷提高職業(yè)技能水平，爭(zhēng)創(chuàng)一流工作業(yè)績(jī)，服務(wù)體育事業(yè)發(fā)展。

近年來(lái)，無(wú)人機(jī)的應(yīng)用頗受大家關(guān)注，其中電力巡線、農(nóng)業(yè)植保、物流運(yùn)輸?shù)纫言诙嗟剡M(jìn)行試點(diǎn)，取得了不錯(cuò)的反響。然而，無(wú)人機(jī)的應(yīng)用范圍雖然越來(lái)越廣、硬件技術(shù)也越來(lái)越先進(jìn)，卻很少有高規(guī)格的專(zhuān)業(yè)賽事來(lái)評(píng)定操作團(tuán)隊(duì)的能力。為此，無(wú)人機(jī)比賽被首次引入全國(guó)體育行業(yè)職業(yè)技能大賽，以讓全國(guó)的無(wú)人機(jī)從業(yè)者同場(chǎng)競(jìng)技，使高水平的優(yōu)秀人才能脫穎而出。本次比賽設(shè)有偵察賽、物流運(yùn)輸賽以及農(nóng)業(yè)植保賽（表演賽）三個(gè)子項(xiàng)目，很好地結(jié)合了無(wú)人機(jī)行業(yè)的特色與應(yīng)用特點(diǎn)。除實(shí)際比拼外，還要求各參賽隊(duì)參加理論知識(shí)的考試，以更全面地對(duì)從業(yè)者的綜合素質(zhì)進(jìn)行考核。

偵察賽競(jìng)賽內(nèi)容與CADC大賽的對(duì)地偵察項(xiàng)目頗為相似，主要考核選手操縱便攜式固定翼無(wú)人機(jī)對(duì)未知區(qū)域進(jìn)行偵察的能力。評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)主要有用時(shí)和偵察信息準(zhǔn)確性兩方面。比賽要求參賽隊(duì)伍使用的飛行器必須全部置于長(zhǎng)、寬、高之和不大于1 600mm的長(zhǎng)方體箱子內(nèi)。此外，該項(xiàng)目只限使用固定翼飛行器，且發(fā)動(dòng)機(jī)/電機(jī)數(shù)量不超過(guò)2個(gè)，起飛方式必須手拋。

嚴(yán)格的比賽要求，使得各參賽隊(duì)在機(jī)型的選擇和改造上頗費(fèi)功夫。如何確定機(jī)身尺寸和動(dòng)力總成是贏得比賽的關(guān)鍵因素之一。從現(xiàn)場(chǎng)看，各隊(duì)選擇的解決方案大致分為兩種：一種是采用折疊式結(jié)構(gòu)，機(jī)翼、機(jī)身等部件能在現(xiàn)場(chǎng)快速展開(kāi)，手拋起飛；另一種是采用可拆卸式結(jié)構(gòu)，在現(xiàn)場(chǎng)能將機(jī)翼、尾翼等部件快速插裝到位。

雖然折疊式結(jié)構(gòu)的機(jī)型準(zhǔn)備速度更快，但在實(shí)際比賽中兩種機(jī)型的表現(xiàn)各有千秋。主要原因在于不同團(tuán)隊(duì)間的配合默契度。隊(duì)員們必須熟悉自己的參賽機(jī)與分工，才能快速、準(zhǔn)確地完成準(zhǔn)備工作，在比賽中占得先機(jī)。

除對(duì)裝箱有要求外，對(duì)目標(biāo)的偵察效果則更為關(guān)鍵。比賽中，操縱手負(fù)責(zé)控制飛行器飛向遠(yuǎn)處的目標(biāo)，機(jī)械手則負(fù)責(zé)通過(guò)機(jī)身搭載的攝像頭實(shí)時(shí)傳回的圖像觀察目標(biāo)內(nèi)容，并進(jìn)行識(shí)別記錄。這不僅要求操縱手具有較高的飛行水平，還要求飛行器具有較好的穩(wěn)定性。此外，攝像與圖傳的清晰度和穩(wěn)定性對(duì)準(zhǔn)確識(shí)別目標(biāo)也非常重要。

物流運(yùn)輸在無(wú)人機(jī)未來(lái)應(yīng)用中擁有巨大的潛力和市場(chǎng)需求。使用無(wú)人機(jī)配送物品，可有效解決地形復(fù)雜、位置偏遠(yuǎn)等問(wèn)題，準(zhǔn)確、快速地將貨物運(yùn)達(dá)目的地。國(guó)內(nèi)外一些大型企業(yè)如亞馬遜、京東以及順豐等，都在嘗試使用無(wú)人機(jī)解決配送問(wèn)題。這次物流運(yùn)輸賽結(jié)合了實(shí)際需求，主要考核無(wú)人機(jī)的載重量和投放精度。

比賽要求各隊(duì)使用無(wú)人機(jī)在指定位置起降，并將貨物（礦泉水）準(zhǔn)確投放到規(guī)定范圍內(nèi)。由于比賽并未限制貨物的掛載方式，因此各代表隊(duì)充分發(fā)揮了創(chuàng)造力，設(shè)計(jì)出各種各樣的抓取投放機(jī)構(gòu)。有的在無(wú)人機(jī)上加裝舵機(jī)，控制鎖扣開(kāi)關(guān)。當(dāng)無(wú)人機(jī)飛到指定位置后，只需控制舵機(jī)打開(kāi)鎖扣，即可準(zhǔn)確拋下貨物。有的則另辟蹊徑，沒(méi)有采用抓取方式固定貨物，而在機(jī)身下方設(shè)置了貨筐。貨筐的兩個(gè)提手分別用連接線固定在機(jī)身下方。待無(wú)人機(jī)飛至指定位置后，斷開(kāi)其中一根提手的連接線，或打開(kāi)貨筐底部的活動(dòng)板即可使貨物自動(dòng)落下。

而與這類(lèi)被廣泛采用的機(jī)械結(jié)構(gòu)相比，廣東隊(duì)使用的電磁鐵抓放裝置無(wú)論是穩(wěn)定性還是操縱效率方面都更勝一籌。賽前在貨物上固定好一塊金屬圓盤(pán)，抓取時(shí)電磁鐵通電，將貨物吸附在機(jī)身下方，到達(dá)目標(biāo)上空后電磁鐵斷電、貨物落下。這種固定方式的操縱難度低、效率高、可靠性也很好。

植保作業(yè)也是當(dāng)前無(wú)人機(jī)應(yīng)用的熱門(mén)領(lǐng)域。近年來(lái)，從西部邊陲到東部沿海，從東北平原到南方丘陵，活躍著一大批無(wú)人機(jī)植保隊(duì)伍。他們?yōu)檗r(nóng)民創(chuàng)造了非常好的效益，受到越來(lái)越多人的歡迎和關(guān)注。隨著硬件技術(shù)與軟件算法的飛速發(fā)展，無(wú)人機(jī)植保更加智能化，其作業(yè)成本更低、速度更快，效率已遠(yuǎn)超人工。

盡管本次植保賽為表演賽，仍吸引了不少有實(shí)際行業(yè)經(jīng)驗(yàn)的隊(duì)伍前來(lái)參賽展示。安徽隊(duì)的陳梁就是剛剛結(jié)束在新疆的植保作業(yè)工作后，驅(qū)車(chē)趕到武漢參賽的。他使用的極飛P20無(wú)人機(jī)是一款專(zhuān)門(mén)用于農(nóng)業(yè)植保的工業(yè)級(jí)無(wú)人機(jī)?，F(xiàn)場(chǎng)展示中，只需通過(guò)專(zhuān)用設(shè)備提前設(shè)定好打藥范圍，無(wú)人機(jī)即可自動(dòng)完成植保作業(yè)，整個(gè)噴藥過(guò)程完全不需要人為干預(yù)。而且，先進(jìn)的算法還保證了不會(huì)出現(xiàn)漏噴、少?lài)娀蛑貜?fù)噴藥的情況發(fā)生，非常適合大范圍農(nóng)田作業(yè)。

本次比賽，不僅讓很多從事無(wú)人機(jī)應(yīng)用行業(yè)的人脫穎而出，更為大家提供了一個(gè)互相學(xué)習(xí)的平臺(tái)。通過(guò)交流，先進(jìn)的技術(shù)會(huì)更好地推廣，幫助整個(gè)行業(yè)快速完善和發(fā)展。更多比賽精彩畫(huà)面，請(qǐng)關(guān)注模范er公眾號(hào)（ID：Mofans1982），查看11月4日的推送內(nèi)容。